《納米尺度下的光捕獲和光牽引研究》是依託蘇州大學，由高東梁擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：納米尺度下的光捕獲和光牽引研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：高東梁
- 依託單位：蘇州大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
隨著光操控器件尺寸的不斷縮小，表面等離激元共振引發的場增強將帶來量子隧穿效應、非線性效應等複雜的物理現象，經典的電磁波理論框架無法準確描述金屬納米天線的各種光力特性。同時，由於傳統光學透鏡受到衍射極限和數值孔徑的限制，目前在實驗上實現單光束光牽引仍然非常困難。針對目前的光操控發展現狀，本項目擬開展以下兩個方面工作：（1）研究金屬納米天線結構在亞納米尺度的非線性和量子效應，為金屬納米天線在光操控領域向更精確更穩定發展提供理論指導；（2）開展顆粒表面等離激元耦合、光牽引的本質等物理問題的研究，確定實現牽引光束所需超界面材料的物理參數，探索超界面材料對透射光束的調製機理，為實驗上設計新型牽引光束指明方向。本項目研究的內容是目前需要解決的現實問題，預期的研究成果將會完善電磁波與物質相互作用的理論機制，大大促進光學微操控技術的發展，以及推動新型光學器件在生物細胞操控、納米光學等領域的實際套用。
結題摘要
在該基金的資助下，我們的科研工作按照申請書計畫順利開展。重點開展電磁顆粒的光操控和光學探測研究，建立各向異性顆粒電磁散射理論對Fano共振研究；介質球體、帶增益核殼納米非線性金屬顆粒的光力研究；非傍軸牽引光束拉動柱形電介質顆粒的研究等。我們利用牽引光束來操控納米顆粒，需實現牽引光束所需的光學參數。探討牽引光束的偶極模與高階模之間的耦合作用，解析給出對不同捕獲顆粒實現牽引拉力的條件；分析被捕獲顆粒所受光力的大小、方向、穩定性等特徵。本研究特別是對納米尺度下光操控特性的理解進一步深化，有助於加深對人工材料體系中光與物質相互作用本質的理解，為設計新型光操控器件提供理論支撐,為實驗上設計新型牽引光束、光學感測裝置、光存儲器件等指明方向。
