在全介电纳米结构阵列中研究来自三个主流光学共振的光学力
Guangdong Wang1, Zhanghua Han1
1Shandong Provincial Key Laboratory of Optics and Photonic Devices, Center of Light Manipulation and Applications, School of Physics and Electronics, Shandong Normal University, Jinan 250358, China.
Beilstein journal of nanotechnology
|June 7, 2023
概括
研究人员使用不同的光共振对纳米粒子的光学力进行了比较. 连续体中的准束状态 (准BIC) 为纳米粒子操纵提供了显著更强的光学梯度力.
科学领域:
- 光学和光子学 在光学和光子学.
- 纳米技术纳米技术
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 光施加辐射压力,使光学力量能够进行微和纳米尺度的操纵.
- 全介电纳米结构支持各种光学共振,用于量身定制的光物质相互作用.
研究的目的:
- 在三种不同的光学共振中对聚乙烯球体上的光学力进行数值比较.
- 用纳米结构确定最有效的共振用于光学捕捉和操纵.
主要方法:
- 在相同的聚烯球上对光学力进行数值模拟.
- 使用槽盘纳米结构阵列来支持连续 (quasi-BIC) 共振中的 toroidal 双极体 (TD),无极体和准束状态.
- 使用多极分解分析来验证共振特征.
主要成果:
- 准BIC共振产生的光学渐变力大约是大小的三个数量级大于TD和安纳波尔共振.
- 来自准BIC的增强光学力归因于优越的电磁场限制和增强.
- 全介电纳米结构通过几何设计有效支持多重共振.
结论:
- 准BIC共振是针对光学捕捉和操纵纳米粒子的全介电纳米结构的最佳选择.
- 建议使用低功率激光器,以有效地捕捉并防止样品因加热而受损.
