顛覆認知！對稱晶體竟能與光產生不對稱互動

對稱性存在於各種形式之中。以人體為例，我們的左右兩側大致對稱，但上下卻完全不同。不信的話，不妨試著將自己的照片左右翻轉後再上下顛倒看看。在晶體學領域中，中心對稱性（centrosymmetry）被視為最高等級的對稱形式。

中心對稱晶體從中心點往任何方向都呈現對稱狀態。不論是垂直、水平或任意角度的直線穿過中心點，晶體都會呈現完美對稱。理論上，這類高度對稱的物體對來自不同方向的光線應該會產生相同反應，處理圓偏振光時也不該因為偏振方向（順時針或逆時針）不同而有差異。這正是科學界長期以來的共識。

然而，西北大學的羅爾·坦佩拉爾博士團隊卻發現驚人事實：Li₂Co₃(SeO₃)₄晶體會因偏振光方向不同而產生差異性吸收。坦佩拉爾博士表示：「這項發現令科學界相當震驚，因為長久以來大家都認為這是不可能發生的現象。」

研究團隊原本專注於分子手性（chirality）研究。手性物體（如我們的雙手）無法與其映象完全重合。許多分子都具有「左旋」和「右旋」兩種形式，有時甚至會產生截然不同的效果——例如一種可能成為特效藥，另一種卻可能是劇毒。

在探索分子手性過程中，研究團隊突發奇想：這項特性是否也存在於晶體？儘管傳統理論認為中心對稱晶體不可能展現手性特徵，但實驗結果卻證實了他們的預測。團隊將這種現象歸因於「晶體固體中未被發現的光物理過程」，主要源自晶體內部電子偶極的作用。

這項突破性發現不僅開啟了研究中心對稱材料的新視角，更可能為光學技術發展帶來革命性影響。特別值得注意的是，這種意外的不對稱現象也出現在金屬鹵化物鈣鈦礦中——這種被視為未來太陽能關鍵的材料。

該研究成果已發表於《科學》期刊。