基于光磁场与光子霍尔效应力的0ptical捕获
光学
2024-08-20 v1 应用物理
摘要
光捕获在科学领域正产生越来越大的影响——特别是在生物物理学、光子学以及最近在量子光力学领域——因其操控纳米级结构和材料的卓越能力。然而，迄今为止，光学偶极子区域中几乎所有实验性的光捕获研究都受限于材料的电极化率α_e与入射电磁场的电场部分之间的相互作用，因此由电场强度梯度力来描述。基于光磁相互作用的光捕获尚未得到实验研究，尽管它直接扩展了光捕获研究和应用的边界。本文通过实现大折射率（即Si）纳米颗粒的光磁捕获来解决这一长期缺失，并提出了一种用于定量理解实验结果的形式体系。我们的实验光捕获结果需要纳入光磁极化率α_m以及与光子霍尔效应相关的电-磁散射力，这些结果由Maxwell应力张量计算在定性和定量上得到验证。我们的发现为纳米颗粒操控带来了新机遇，可能放松Ashkin基于光学Earnshaw定理提出的限制，激发由光磁相互作用驱动的光物质形成，并暗示新的N体效应和对称性破缺以驱动光物质系统的动力学。
引用
@article{arxiv.2408.09707,
title = {0ptical trapping with optical magnetic field and photonic Hall effect forces},
author = {Yanzeng Li and Emmanuel Valenton and Spoorthi Nagasamudram and John Parker and Marcos Perez and Uttam Manna and Mahua Biswas and Stuart A. Rice and Norbert F. Scherer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.09707},
year = {2024}
}