Локализация диэлектрической сферической наночастицы под действием градиентной силы в интерференционном поле, формируемом при наложении встречных пучков лазерного излучения

Детально исследована градиентная компонента силы светового давления, действующая на сферическую диэлектрическую наночастицу (НЧ), находящуюся в интерференционном поле, формируемом при наложении встречных пучков лазерного излучения. Проведен теоретический анализ качественного поведения решений основного уравнения динамики для движения прозрачной НЧ сферической формы в пространственно модулированном лазерном луче под действием градиентной силы. Экспериментально показано, что в интерференционном поле двух плоских встречных электромагнитных волн возникают силы, способные приводить в движение наноразмерные частицы, находящиеся в жидких средах. Экспериментальные результаты согласуются с теоретическими.

1. I. I. Smalyukh, D. S. Kaputa, A. V. Kachynski, A. N. Kuzmin, P. N. Prasad. Opt. Express, 15, N 7 (2007) 4359—4371

2. А. Эшкин. УФН, 110, № 1 (1973) 101—116

3. А. Ч. Свистун, Л. С. Гайда, Е. В. Матук. Журн. прикл. спектр., 86, № 2 (2019) 298—303

4. A. Rohrbach, E. H. K. Stelzer. J. Opt. Soc. Am. A, 18 (2001) 839—853

5. А. А. Афанасьев, Л. С. Гайда, А. Ч. Свистун. Журн. прикл. спектр., 83, № 6 (2016) 77—78

6. А. А. Афанасьев, Л. С. Гайда, Д. В. Гузатов, А. Н. Рубинов, А. Ч. Свистун. Квант. электрон., 45, № 10 (2015) 604—607

7. Л. С. Гайда, Д. В. Гузатов, М. И. Игнатовский, А. Ч. Свистун. Вестн. ГрГУ им. Я. Купалы. Сер. 2, № 1 (77) (2009) 121—127

8. А. А. Афанасьев, А. Н. Рубинов, С. Ю. Михневич, И. Е. Ермолаев. ЖЭТФ, 128, № 3 (2005) 451—463

9. А. А. Афанасьев, В. М. Катаркевич, А. Н. Рубинов, Т. Ш. Эфендиев. Журн. прикл. спектр., 69, № 5 (2002) 675—679

10. С. А. Ахманов, С. Ю. Никитин. Физическая оптика, Москва, МГУ (1998) 476—480

11. Г. А. Аскарьян. УФН, 110, № 1 (1973) 115—116

12. Д. В. Гузатов, Л. С. Гайда, А. А. Афанасьев. Квант. электрон., 38, № 12 (2008) 1155—1162

13. А. А. Афанасьев, В. М. Катаркевич, А. Н. Рубинов, Т. Ш. Эфендиев. Журн. прикл. спектр., 69, № 5 (2002) 675—679

14. В. А. Олещенко, В. В. Безотосный, В. Ю. Тимошенко. Квант. электрон., 50, № 2 (2020) 104—108

15. Г. Ван де Хюлст. Рассеяние света малыми частицами, Москва, Иностр. лит. (1961) 104—144

16. А. А. Афанасьев, Д. В. Новицкий. Опт. и спектр., 125, № 6 (2018) 774—777

17. A. Ashkin, J. M. Dziedzic, J. E. Bjorkholm, S. Chu. Opt. Lett., 11 (1986) 288—290

18. Y. Harada, T. Asakura. Opt. Commun., 124 (1996) 529—541

19. А. А. Андронов, А. А. Витт, С. Э. Хайкин. Теория колебаний, Москва, Физматгиз (1959) 170

20. D. Hinrichsen, A. J. Pritchard. Mathematical Systems Theory I. Modelling State Space Analysis Stability and Robustness, Berlin, Springer (2010) 241

21. Н. Н. Баутин, Е. А. Леонтович. Методы и приемы качественного исследования динамических систем на плоскости, Москва, Наука (1990) 68, 212

22. A. Ashkin. Phys. Rev. Lett., 24 (1970) 156—159

23. A. Ashkin. Biophys. J., 61 (1992) 569—582

24. P. Zemánek, A. Jonáš, L. Šrámek, M. Liška. Opt. Lett., 24, N 21 (1999) 1448—1450

25. M. P. Macdonald, G. C. Spalding, K. Dholakia. Nature, 426 (2003) 421—424

26. K. D. Wulf. Opt. Express, 14, N 9 (2006) 4170—4175

27. E. Musafirov. Dynamics of Continuous, Discrete and Impulsive Systems B: Applications and Algorithms, 29, N 6 (2022) 447—454

28. M. V. Savelyev, A. D. Remzov. Comp. Opt., 46, N 4 (2022) 547—554

29. Y. Li, L. Zhou, N. Zhao. Opt. Lett., 46, N 1 (2021) 106—109

30. C. Y. Chuang, M. Zammit, M. L. Whitmore, M. J. Comstock. J. Phys. Chem. A, 123 (2019) 9612—9620

31. Y. Yang, Y. Ren, M. Chen, Y. Arita, C. Rosales-Guzmán. Adv. Photon., 3, N 3 (2021) 1—40

32. A. Kritzinger, A. Forbes, P. B. C. Forbes. Sci. Rep., 12 (2022) 17690