由手性光驱动的等离子体光学物料的旋转夹紧
光学
2025-11-20 v2 介观与纳米尺度物理
软凝聚态物质
统计力学
摘要
等离子体光学物料 (OM) 由由光学束缚的金属颗粒组成，可通过将手性光的自旋角动量 (SAM) 传递给组件来旋转。旋转 OM 是光微机械的有前景的平台，潜在应用于等离子体流体力学和软体机器人。理解此类布朗运动微机械系统的动态状态是相关问题。一个关键问题是理解动力学夹紧和堵塞。对驱动的多粒子系统的研究表明，在次优驱动下，系统可以停止运动，显示出夹紧转变。识别在稠密与驱动竞争且易受夹紧影响的动态制度，对于光微机械的背景至关重要。通过实验和数值仿真，我们揭示了具有明确六角形或三角形对称性的组件能够有效利用手性光的 SAM，实现稳定旋转。然而，随着等离子体颗粒组件增大且尺寸接近光束肚，新的颗粒会破坏这种有序结构。这导致向流动状态的转变，具有较不明确的对称性，与传递扭矩显著减少相关，导致旋转停滞或停止。我们认为这种行为类似于旋转夹紧转变，其中旋转运动被固定。我们的发现在等离子体 OM 组件的结构对称性与其利用 SAM 能力之间建立了明确关系，为控制手性光-物质相互作用提供新见解，并提供了研究夹紧转变的新平台。
引用
@article{arxiv.2511.10170,
title = {Rotational Jamming of Plasmonic Optical Matter Driven by Chiral Light},
author = {Ashutosh Shukla and Sneha Boby and Rahul Chand and G. V. Pavan Kumar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.10170},
year = {2025}
}
备注
updated title and references