عنوان مقاله :
اندازه گيري نيروي تله ليزري نانو آنتن نوري پلاسمونيكي تحت تابش ليزر مرئي
عنوان به زبان ديگر :
Measurement of plasmonic laser trap force under visible laser radiation
پديد آورندگان :
محبي فر، محمدرضا دانشگاه ملاير - گروه فيزيك , مقدسي، علي دانشگاه ملاير - گروه فيزيك
كليدواژه :
تلۀ ليزري , تشديد پلاسمون سطحي موضعي , ليزر مرئي , نانو آنتن نوري , نيرو
چكيده فارسي :
در اين مقاله با استفاده از نانو آنتن نوري و ليزري در ناحيۀ مرئي بر مبناي تشديد پلاسمون سطحي موضعي، يك تله ليزري با قابليت اعمال نيروي اپتيكي پيكو نيوتني طراحي شده است. معادلات ماكسول حاكم بر سيستم به روش تفاضل محدود حوزۀ زمان بصورت عددي حل شده است. سپس اثر حضور شيارهاي دايره اي نوك اين نانو آنتن را بر ميزان نيروي اپتيكي اين تلۀ ليزري مورد بررسي قرار داده ايم. نتايج شبيه سازي نشان داد بيشينۀ شدت ميدان الكتريكي براي حالتهاي بدون و با شيار به ترتيب در طول موجهاي 533 و 608 نانومتر رخ مي دهد و در ضمن، ايجاد شيار بر نوك نانو آنتن باعث افزايش اين شدت در نوك نانو آنتن مي شود. همچنين نيروي اپتيكي وارد بر نانو ذرۀ كروي 10 نانومتري در فاصله 3 نانومتري از نوك نانوآنتن طراحي شده، براي حالتهاي بدون و با شيار به ترتيب0.11 pN/W و 0.55 pN/W بدست آمد. يعني اولاً نانو آنتن نوري پلاسمونيكي طراحي شده مي تواند به عنوان تلۀ ليزري براي نانو ذرات فلزي استفاده شود. ثانياً ايجاد شيار سطحي بر نوك اين نانو آنتن، نيروي اپتيكي و در نتيجه كارايي تلۀ ليزري را حدود 5 برابر مي كند.
چكيده لاتين :
In this paper, a laser trap with the ability to generate pico-Newtonian force is designed using optical nano-antenna and visible-range laser based on localized surface plasmon resonance (LSPR). The Maxwell equations of this system are solved numerically by the time domain finite difference (FDTD) method. Then, we investigate the effect of circular surface grooves at the tip of this nano-antenna on the gradient force of this laser trap. The simulation results showed that the maximum of electric field intensity for the non-grooved and grooved nano-antenna occurred at the wavelengths of 533 and 608 nm, respectively, and also the groove on the tip of nano-antenna increases electric field intensity. Also, the force applied to the 10 nm spherical nanoparticles at 3 nm from the nano-antenna tip was obtained 0.11 pN/W and 0.55 pN/W, respectively. That is, firstly, this plasmonic optical nano-antenna can be used as a laser trap for metallic nanoparticles. Secondly, creating a surface groove on the tip of this nano-antenna increases the force and consequently efficiency of the laser trap about 5 times.
