电解质溶液中由 Casimir 力控制的 Fabry-P\'{e}rot 纳腔
量子物理
2024-03-05 v1 光学
摘要
我们提出了一种由 Casimir 力介导来调节 Fabry-P\'{e}rot 纳腔共振光谱的设计。该系统涉及在单价电解质溶液中，一个悬浮的金纳米板向带有介电涂层金基底靠近。由于 Casimir 力的排斥和吸引分量之间的微妙平衡，金纳米板能够稳定悬浮。在电解质溶液中，离子电荷波动的存在可以部分或完全屏蔽热 =0 Matsubara 项，从而导致相互作用的强烈改变。结果，金纳米板与基底之间的间距会随着盐浓度的变化而发生显著调制。在适当条件下，我们发现当电解质的 Debye 长度从 1000 nm 减小至 10 nm 时，Casimir 力的调制会强烈地移动光频下 Fabry-P\'{e}rot 纳腔的共振。最后，热 Casimir 力的温度依赖性将为 Fabry-P\'{e}rot 纳腔的共振提供额外的调制，以实现其最终的精细调节。这些结果为光学共振的一般调节开辟了一条有前景的途径，在可重构微流控纳米光子学中具有潜在应用。
引用
@article{arxiv.2403.01443,
title = {Fabry-P\'{e}rot nanocavities controlled by Casimir forces in electrolyte solutions},
author = {Lixin Ge and Kaipeng Liu and Ke Gong and Rudolf Podgornik},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.01443},
year = {2024}
}
备注
10 pages, 5 figures