在材料科學領域中，晶體的結構對稱性與其物理性質之間存在著一個定律：具有中心對稱性（inversion symmetry）的晶體無法區分左旋和右旋圓偏振光，因此不會表現出圓偏振光二色性（Circular Dichroism，CD）。目前，圓偏振光在多個前沿技術領域中極具應用價值，包括掌性分子識別、量子資訊處理、掌性雷射和偏振相關的光學元件等。在這些應用中，能夠選擇性吸收特定旋向圓偏振光的材料相當重要。然而，受到對稱性限制，科學家目前主要依賴非中心對稱的掌性晶體來實現這種功能，這大大限制了可用材料的範圍。特別是在開發掌性極化子（chiral polaritons）和先進光子器件時，材料選擇的局限性成為技術發展的瓶頸。因此，如果能發現一種全新的物理機制，使中心對稱晶體也能表現出掌性光學響應，那麼這將徹底改寫教科書中的經典定律，並為掌性光學工程開闢廣闊的新材料空間。

近日，美國威斯康辛大學麥迪遜分校和西北大學的研究團隊，成功打破了這個長期存在的定律。他們設計並合成了一種中心對稱材料Li₂Co₃(SeO₃)₄（簡稱LCSO），該材料能夠區分左旋和右旋圓偏振光，但其機制並非違反對稱性規則，而是利用了一種全新的光物理過程——線性二色性（LD）和線性雙折射（LB）之間的干涉效應，稱為LD-LB機制。意思是，LCSO晶體內部的特殊結構讓光在穿過時發生兩種不同的效應：一種是不同方向的光被吸收程度不同，另一種是光的傳播速度在不同方向上有差異。這兩種效應結合起來，就能讓晶體分辨圓偏振光的旋轉方向。與傳統機制不同，這種新機制只需要電子躍遷就能工作，不需要複雜的磁性相互作用，因此效果更強。研究團隊使用635奈米波長的光進行測量，發現LCSO晶體展現出非常強烈的圓偏振光響應，其強度約為0.5×10⁴毫度。