在光子石墨烯中揭示伪自旋和角动量

假单旋是石墨烯固有的附加自由度,在理解许多基本现象(例如反常量子霍尔效应,电子手性和克莱因悖论)中起着关键作用。 与电子自旋不同,伪自旋在传统上被认为是不可测量的量,不受Stern-Gerlach型实验的影响。 但是,最近有人提出,石墨烯假自旋是一个真实的角动量,可能会以可观察到的量表现出来,但是到目前为止,对这种动量的直接测试仍然没有结果。 在这里,通过选择性激发人造光子石墨烯的两个亚晶格,我们证明了伪自旋介导的涡旋产生和拓扑电荷翻转,而在其他均匀光束中,布洛赫动量遍历了狄拉克点。 线性无质量Dirac-Weyl方程的数值解得到了证实,我们表明伪自旋可以完全转变为轨道角动量,因此坚持认为伪自旋不仅是为了理论上的优雅,而且是物理上可测量的。