Academic Journal
Оптические силы притяжения в системе «Димер наночастиц в структурированном поле»
| Τίτλος: | Оптические силы притяжения в системе «Димер наночастиц в структурированном поле» |
|---|---|
| Πηγή: | Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. |
| Στοιχεία εκδότη: | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики», 2015. |
| Έτος έκδοσης: | 2015 |
| Θεματικοί όροι: | 0103 physical sciences, ОПТИЧЕСКОЕ МАНИПУЛИРОВАНИЕ,OPTICAL MANIPULATION,ОПТИЧЕСКИЕ СИЛЫ,OPTICAL FORCES,СИЛЫ ПРИТЯЖЕНИЯ,НАНОЧАСТИЦА,NANOPARTICLE,ДИМЕР,DIMER,PULLING FORCES, 01 natural sciences |
| Περιγραφή: | The subject area of this research is optical pulling forces as one of the manifestations of light mechanical action on material objects. In particular, we investigated optical forces acting on a dimer composed of nanoparticles with a small radius as compared to wavelength. The calculation of Lorentz optical forces was carried out by solving self-consistent system of equations, which made it possible to calculate electromagnetic fields in every point of the structure. We worked out analytic formula, representing the dependence of optical force on the parameters of dimer system and structured radiation made up of two crossing plane waves. For the first time we showed that dimer consisting of two equal dipolar particles can experience an optical pulling force (“negative radiation pressure”) in the field of two crossing plane waves. It is shown that the increase of photons momentum (the projection of photons momentum on the direction of structured light propagation) after scattering is responsible for this negative radiation pressure. The corresponding scattering diagram showed the increase of forward scattering, that is the conformation of the considered mechanism of pulling forces origination. Our findings would be very useful for increasing capabilities of optical manipulation of nanoand micro-particles. Предметом исследования работы являются оптические силы притяжения как одно из проявлений механического воздействия оптического излучения на материальные объекты. В частности, рассмотрены оптические силы, действующие на димер, составленный из наночастиц с малым по отношению к длине волны радиусом. Вычисление оптических сил (сил Лоренца) осуществлено на основе электромагнитных полей, полученных в результате решения самосогласованной системы полевых уравнений. Выведена аналитическая формула, показывающая зависимость оптической силы, действующей на димер, от параметров димерной системы и структурированной волны, составленной из двух скрещивающихся плоских волн. Впервые показано, что на димер из одинаковых дипольных частиц в структурированном оптическом поле может действовать сила притяжения к источнику, так называемое «отрицательное радиационное давление». Показано, что силы притяжения обусловлены увеличением импульса фотонов (вернее, проекции импульса фотонов на направление распространения структурированной волны) в результате рассеяния. Соответствующая диаграмма рассеяния димерной системы показала усиленное рассеяние вперед, что подтверждает указанный механизм возникновения сил притяжения. Результаты исследования будут полезны для расширения возможностей оптического манипулирования нанои микрочастицами. |
| Τύπος εγγράφου: | Article |
| Περιγραφή αρχείου: | text/html |
| Γλώσσα: | Russian |
| ISSN: | 2226-1494 |
| Σύνδεσμος πρόσβασης: | http://cyberleninka.ru/article_covers/16405549.png http://cyberleninka.ru/article/n/opticheskie-sily-prityazheniya-v-sisteme-dimer-nanochastits-v-strukturirovannom-pole |
| Αριθμός Καταχώρησης: | edsair.od......2806..e29da16f4a31c635c13a249496186f6c |
| Βάση Δεδομένων: | OpenAIRE |
| ISSN: | 22261494 |
|---|