研究目的
研究空气中悬浮纳米粒子的自发连续轨道运动及其光操控。
研究成果
该研究表明,激光捕获的纳米颗粒在空气中可产生自发的轨道运动,且这种运动能通过光进行控制。这为基于纳米尺度物体的协同动力学来操控它们开辟了可能性。
研究不足
轨道运动对气压敏感,在低压下会消失。驱动轨道运动的机制尚未完全明了。
1:实验设计与方法选择:
实验通过单频红外激光的逆向反射形成驻波光学陷阱来捕获纳米颗粒,利用光散射检测纳米颗粒的运动。
2:样本选择与数据来源:
使用半径约80纳米的Cu?O纳米颗粒,通过乙醇雾引入陷阱。
3:实验设备与材料清单:
包括1550纳米单频红外激光器、声光调制器(AOM)、平衡光电探测器(PD1)、四象限光电探测器(QPD)、CMOS相机及372纳米紫外光。
4:1)、四象限光电探测器(QPD)、CMOS相机及372纳米紫外光。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:捕获纳米颗粒并监测其运动,观察轨道运动及其对气压和激光功率的依赖性。
5:数据分析方法:
利用洛伦兹函数分析轨道运动的功率谱密度(PSD),提取轨道频率和光谱宽度。
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获取完整内容-
infrared laser
1550 nm
Forming a standing-wave optical trap for nanoparticles.
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acousto-optic modulator
AOM
Controlling the intensity of the trapping beam.
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balanced photodetector
PD1
Detecting the motion of nanoparticles via subtracting the signal without nanoparticles from the signal with nanoparticles.
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quadrant photodetector
QPD
Providing the time evolution of the spatial distribution of the trapping beam.
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CMOS camera
Imaging the trapped nanoparticles.
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UV light
372 nm
Overlapped with the trapping laser for imaging nanoparticles.
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