摘要 手性是物质的一种普遍特性，它是物理 1 、化学 2 和生物 3 中许多重要现象的基础。鉴于其广泛重要性，开发用于在固态系统中理性控制手性的方案是非常可取的，特别是如果该效应可以在两个方向上连续调节。然而，由于缺乏一种与这种结构序列线性耦合的通用共轭场 4 ， 5 ， 6 ，这一目标一直难以实现。在这里，我们引入了压电手性效应，它通过机械应变来控制手性。我们通过对称性分析显示，单轴应变在一类广泛的无手性晶体中诱导手性，在这些晶体中，每个单元格内都包含相反手性的部分 7 ， 8 ，这一效应至今尚未被认识。应变引起的手性可以通过改变应变方向或在压缩应变和拉伸应变之间切换来调节。我们在 AgGaS 2 中通过应变下的光学活性测量实验验证了这一效应。我们的发现建立了一种新的手性控制方案，具有从自旋电子学到不对称催化以及生物系统中的对映选择性交互等广泛应用的潜力。主要内容 手性，物体的一种几何特性，无法与其镜像重叠 9 ，在物理和生命科学中起着核心作用。它是许多功能的基础，包括磁手性各向异性 1 、不对称合成 2 和对映选择性药物作用 3 。鉴于其重要性，广泛的努力已致力于手性材料的设计和实现，主要通过自下而上的方法，包括晶体生长 10 、分子合成 2 和纳米结构制造 11 。另一种策略是通过外部刺激来探索手性的控制。靠近无手性-手性相变的材料系统受到特别关注 12 ， 13 ， 14 ， 15 ，因为它们固有的不稳定性使它们容易受到如应变或压力 5 ， 16 ， 17 ， 18 等扰动的影响。然而，现有的方法仅调制预先存在的手性，而不允许以确定的方式诱导出手性，设置所产生的手性。最近的研究表明，可以通过使用太赫兹频率的光脉冲激发特定的声子模式，在无手性系统中诱导出所选的手性 19 ， 20 。在这种情况下，诱导手性的符号由光场的极化设定。轴向有序固体是另一类有前景的材料，因为轴向状态使手性和电场之间能够直接耦合 21 ， 22 。然而，实现机械应变与手性之间的普遍耦合，即所谓的压电手性，是非常有动机的，过去也曾被预测过 23 。在这里，我们建立了压电手性效应的严格通用形式，为在广泛类别的材料中进行手性色控制提供了一种新的方法。具有压电手性效应的材料类别 应变工程作为一种强大的手段来塑造材料性能已经得到了长期认可 24 ， 25 ， 26 ， 27 。诸如压电性 28 和压磁性 29 等成熟示例已经得到了广泛研究并导致了广泛应用 30 。然而，尚未研究应变与手性之间的线性耦合。虽然应变、极化和磁化是方向量，但手性是一个非方向性的伪标量，它在反演对称下符号反转 31 。这种区别使应变和手性之间的耦合显得难以捉摸。此处定义的压电手性效应是通过施加应变在一个系统中诱导手性（图 1a）。从数学上讲，这一效应可以写成 $$C= ext{{ ext extbf T}} oldsymbol ext{{m extbf ε}}$$ (1)，其中 C 表示应变诱导的手性，ε ij 是应变张量，T ij 是我们在此引入的压电手性张量，用于描述应变与手性之间的耦合（补充信息）。值得注意的是，与许多常规的二级张量相比，例如在空间反演下是偶的应变张量，压电手性张量在这种对称操作下改变符号。图 1：压电手性效应。a，一个处于平衡状态的无手性系统在应变下发展出手性。通过在拉伸应变和压缩应变之间切换，会逆转诱导手性的手性。b，压电手性耦合形成。从左到右，四个支撑应变与手性耦合的无手性点群，其各自的耦合形式、耦合形式的可视化及代表材料。a.u.，任意单位。在本研究中，我们集中于无手性系统中的压电手性效应，在这种情况下，通过在压缩应变和拉伸应变之间切换来反转应变符号。