《各向異性核殼結構電磁顆粒體系所受光力的研究》是依託蘇州大學，由倪亞賢擔任項目負責人的專項基金項目。
基本介紹
- 中文名：各向異性核殼結構電磁顆粒體系所受光力的研究
- 項目類別：專項基金項目
- 項目負責人：倪亞賢
- 依託單位：蘇州大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目將運用麥克斯韋應力張量法，結合推廣的Lorenz-Mie 散射理論、以及數值仿真模擬軟體，開展徑向各向異性與非局域性相結合的球形（柱形）核殼結構納米顆粒體系所受光力的研究。著重關注以下科學問題：（1）在不同的入射波作用下，徑向各向異性球形顆粒（核殼結構）體系所受的光力。分析入射波，各向異性電磁參數等變化對光力大小和方向的影響，特別是在顆粒異常散射時光力的特徵。著重研究體系負光力的獲得條件。（2）發展徑向各向異性介質與具有非局域效應金屬核殼結構納米柱的全波電磁散射理論，以及該體系的有效媒質理論來研究體系所受光力。得出小顆粒近似下體系光力極大與極小的條件，同時探討各向異性與非局域性相結合的帶殼顆粒體系所受光力可能產生的有趣結果。
結題摘要
隨著雷射的問世，對納米顆粒的光捕獲與光操控越來越多的受到研究者的關注。其套用也涉及到生物、物理、化學、醫藥等領域。而到目前為止，對於各向異性顆粒體系以及納米顆粒考慮到非局域效應下所受的光力研究甚少。本項目在基金的資助下，對各向異性納米顆粒所受異常光力以及非局域等離激元雷射器和非局域等離激元核殼雷射器的產生條件和非局域顆粒所受光力進行了相關研究，結果如下：（1）基於徑向各向異性球顆粒的全波電磁散射理論，並結合麥克斯韋張量法。研究了各向異性電磁顆粒在平面波照射下所受的異常光力。我們發現各向異性的引入，可以使得小顆粒體系所受的光力不再遵循瑞利定則（光力正比於入射波矢的四次方和顆粒半徑的六次方: F正比於k0^(4)a^6）。在一定條件下，光力可以異常表現為：F正比於k0^(0)a^2，F正比於k0^(-2)a^0或F正比於k0^(8)a^(10)。也就是說，作用在各向異性顆粒上的光力可以被大大增強，基於顆粒的電共振，並且可以進一步隨著各向異性參數調節而增大。相反，各向異性顆粒所受光力還可以被很大程度的削弱，基於顆粒的電磁“透明”原因。 （2）我們基於全波非局域Mie理論建立了非局域等離激元雷射器和非局域等離激元核殼雷射器的產生條件。計算結果表明，當考慮到非定域性或空間離散，所需要的增益閾值和增益折射率變大。這種傾向可以通過分析非局域金屬納米粒子的擬等效介電常數加以理解。因為緊湊納米粒子的非局域性相當顯著，所以我們的研究在超小納米雷射器設計方面具有很大重要性。同時非局域顆粒所受光力也展開了部分研究。 （3）在基金資助下發表兩篇文章：Optics Express 22:027355（2014）；Physical Review A 89：053824 （2014）。參加國際會議一人次（META 2014，五月20日-23日，新加坡 ）。
