一种用于芯片实验室平台的新型全介质光学微混合器件
光学
2019-07-01 v2 应用物理
摘要
高折射率介质纳米粒子同时展现电和磁Mie共振的激动人心的特性，如今正为纳米尺度的高效光操控铺平道路。Mie粒子光散射的一个常被忽视的特性是它们从入射电磁场中提取角动量的能力。在这项工作中，我们通过数值和解析方法研究了角动量从圆偏振平面波向高折射率立方体产生的横向散射场的转移。因此，坡印廷矢量的切向分量在近场中产生了占主导地位的散射力，并诱导吸收性纳米粒子在散射体附近做轨道运动。我们随后阐明了如何利用这些散射力，在水性介质中为小的偶极球形金纳米粒子实现一种简单的全介质微混合方案，并考虑了布朗力和阻力的存在。我们提出的这种新方法，朝着在多种微流控应用中实际实现高效、全介质、无运动部件的主动混合器件迈出了一步，例如用于快速化学合成与分析、乳液制备或化学梯度生成的芯片实验室平台。
引用
@article{arxiv.1906.11773,
title = {A novel all-dielectric optical micromixing device for lab-on-a-chip platforms},
author = {Adrià Canós Valero and Denis Kislov and Dmitrii Redka and Alexander S. Shalin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.11773},
year = {2019}
}
备注
13 pages, 5 figures