Chirality คือการทำลายการสะท้อนกลับและการผกผันสมมาตร พูดง่ายๆ ก็คือเมื่อภาพสะท้อนของวัตถุไม่สามารถซ้อนทับกันได้ ตัวอย่างที่พบบ่อยคือมือทั้งสองข้างของคุณ ขณะที่สะท้อนภาพกันและกัน มือทั้งสองจะไม่มีวันซ้อนทับกัน Chirality ปรากฏในทุกระดับในธรรมชาติและแพร่หลาย นอกจาก chirality แบบคงที่แล้ว chirality ยังสามารถเกิดขึ้นได้เนื่องจากการเคลื่อนไหวแบบไดนามิกรวมถึงการหมุน เมื่อคำนึงถึงสิ่งนี้ เราสามารถแยกความแตกต่างของ chirality ที่แท้จริงและเท็จได้ ระบบจะเป็นแบบ chiral อย่างแท้จริง หากระหว่างการแปล การผกผันของช่องว่างไม่เท่ากับการย้อนเวลารวมกับการหมุนเชิงพื้นที่ที่เหมาะสม โฟนอนส์เป็นพลังงานควอนตัม (หรือแพ็คเก็ตขนาดเล็ก) ที่เกี่ยวข้องกับการสั่นสะเทือนของอะตอมในผลึกขัดแตะ เมื่อเร็ว ๆ นี้ โฟนอนที่มีคุณสมบัติไครัลได้รับการสร้างทฤษฎีและค้นพบการทดลองในวัสดุสองมิติ (2D) เช่น ทังสเตนไดเซเลไนด์ chiral phonons ที่ค้นพบกำลังหมุน - แต่ยังไม่แพร่กระจาย - การเคลื่อนที่ของอะตอม แต่ chiral phonons อย่างแท้จริงจะเป็นการเคลื่อนที่ของอะตอมที่มีทั้งการหมุนและการแพร่กระจาย และสิ่งเหล่านี้ไม่เคยถูกสังเกตในระบบสามมิติ (3D) ซินนาบาร์ ขณะนี้ ทีมนักวิจัยที่นำโดยนักวิทยาศาสตร์จากสถาบันเทคโนโลยีแห่งโตเกียว (Tokyo Tech) ได้ระบุ chiral phonons อย่างแท้จริง ทั้งในเชิงทฤษฎีและเชิงทดลอง ทีมที่นำโดยศาสตราจารย์ Takuya Satoh จากภาควิชาฟิสิกส์ที่ Tokyo Tech ได้สังเกต chiral phonons ใน cinnabar (α-HgS) สิ่งนี้ทำได้โดยใช้การผสมผสานระหว่างการคำนวณหลักการแรกและเทคนิคการทดลองที่เรียกว่าการกระเจิงรามานแบบโพลาไรซ์แบบวงกลม "โครงสร้างไครัลสามารถตรวจสอบได้โดยใช้เทคนิคไครัล ดังนั้น การใช้แสงโพลาไรซ์แบบวงกลมซึ่งมีความถนัดของมันเอง (เช่น คนถนัดขวาหรือถนัดซ้าย) จึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง โครงสร้างไดนามิกไครัลสามารถแมปได้โดยใช้โมเมนตัมเชิงมุมหลอก (PAM ) โมเมนตัมหลอกและ PAM มาจากปัจจัยเฟสที่ได้มาจากการแปลแบบไม่ต่อเนื่องและการดำเนินการสมมาตรการหมุน ตามลำดับ" วิธีการทดลองใหม่ของนักวิจัยยังช่วยให้พวกเขาสามารถตรวจสอบลักษณะพื้นฐานของ PAM ได้ พวกเขาพบว่ากฎการอนุรักษ์ PAM ซึ่งเป็นหนึ่งในกฎสำคัญของฟิสิกส์ อยู่ระหว่างโฟตอนโพลาไรซ์แบบวงกลมและโฟตอนแบบไครัล "งานของเรายังนำเสนอวิธีการทางแสงเพื่อระบุความถนัดมือของวัสดุ chiral โดยใช้ PAM กล่าวคือ เราสามารถระบุความถนัดมือของวัสดุได้ด้วยความละเอียดที่ดีกว่าการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ (XRD) ยิ่งไปกว่านั้น XRD ต้องใช้คริสตัลขนาดใหญ่เพียงพอ รุกรานและสามารถทำลายล้างได้ ในทางกลับกัน การกระเจิงของรามานแบบโพลาไรซ์แบบวงกลมทำให้เราสามารถกำหนดลักษณะความเป็นธรรมชาติของโครงสร้าง XRD ไม่สามารถทำได้ในลักษณะที่ไม่สัมผัสและไม่ทำลาย" ศาสตราจารย์ Satoh สรุป การศึกษานี้เป็นครั้งแรกที่ระบุ chiral phonons อย่างแท้จริงในวัสดุ 3 มิติ ซึ่งแตกต่างจากที่เห็นก่อนหน้านี้ในระบบหกเหลี่ยม 2 มิติอย่างชัดเจน ความรู้ที่ได้รับจากที่นี่สามารถผลักดันการวิจัยใหม่ไปสู่การพัฒนาวิธีการถ่ายโอน PAM จากโฟตอนไปยังการหมุนของอิเล็กตรอนผ่านการแพร่กระจายของ chiral phonons ในอุปกรณ์ในอนาคต ยิ่งไปกว่านั้น วิธีการนี้ช่วยให้สามารถระบุค่า chirality ที่แท้จริงของคริสตัลในลักษณะที่ปรับปรุงได้ โดยเป็นเครื่องมือสำคัญใหม่สำหรับนักทดลองและนักวิจัย