由单高斯光束光推与光拉作用力驱动的弹道超空化纳米游泳器
介观与纳米尺度物理
2020-06-24 v1 流体动力学
光学
摘要
流体中纳米尺度物体（纳米游泳器）的定向高速运动在分子机械、纳米机器人、药物递送和材料组装等方面具有广泛应用。在此，我们报道了由单高斯激光束不仅通过光推力而且通过光拉力实现的具有空前速度的弹道等离激元Au纳米颗粒（NP）游泳器。光拉力和高的游泳器速度都得益于独特的NP-激光相互作用而成为可能。在表面等离激元共振峰被激光激发的Au NP可产生纳米尺度气泡，其可包裹NP（即超空化）为其创造近乎无摩擦的运动环境，类似于Leidenfrost效应。虽然光力大多为正，某些NP-气泡构型可导致负光力，将NP拉向逆着光子流游动。所展示的超速光驱动NP运动可惠及广泛的纳米与生物应用，并为负光力领域提供新见解。
引用
@article{arxiv.1908.05987,
title = {Ballistic Supercavitating Nano Swimmer Driven by Single Gaussian Beam Optical Pushing and Pulling Forces},
author = {Eungkyu Lee and Dezhao Huang and Tengfei Luo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1908.05987},
year = {2020}
}
备注
17 pages, 4 figures