相结合的新理论模型描述光机位耦合

光机位相结合是极其微小的结构的直径小于10微米(一根头发的十分之一)在光和机械振动局限。

由于小尺寸和高效精密加工技术,使他们能够持有强烈的光能量和波与机械,相结合可以作为质量和加速度传感器和喇曼散射(一种光谱技术部署分析材料,包括气体、液体、固体)。亚博网站下载

良好的理解这些现象可以贡献在未来生物医学等领域的发展,包括开发的传感器来检测分子作为癌症标记,例如。

坎皮纳斯大学研究光子研究中心(Photonicamp),在圣保罗,巴西,调查一个不知名的过程与光机位耦合,建立一个理论模型验证的模拟和比较实验结果记录在文献中。研究人员报告研究在一篇文章中写道发表物理评论快报

两个独立的现象发生在这些系统中,“物理学家的蒂亚戈全部告诉FAPESP,必须占州政府通讯社的记者”一方面,光腔施加压力的限制。另一方面,机械振动散射光。两者之间的相互作用可能发生在两种不同的方式。如果内部的散射光仍然是设备,称为色散相互作用的结果。如果光逃离腔,称为耗散互动。”

全部是坎皮纳斯大学的教授Gleb Wataghin物理研究所(IFGW-UNICAMP)和Photonicamp研究员。他是这项研究的主要研究者。这篇文章的作者是安德烈·加西亚,大哥,谁是他的博士生。FAPESP支持这项研究必须占州政府通过直接博士奖学金授予第一,其他项目和奖学金或资助5(17/19770-1、20/06348-2 18/15580-6,18/15577-5和18/25339-4)。

牛顿Cesario Frateschi和古斯塔沃·席尔瓦Wiederhecker教授担任组长。

色散相互作用的基础已经很成熟了,在optomechanics重要进展,如LIGO干涉仪探测到引力波在2016年,例如,但耗散交互很少在实验探索。“实验的不足主要是由于缺乏理论基础的能力占耗散作用的力量对于一个给定的设备,”全部说。“我们的研究提出了一个理论公式对色散和耗散互动。”

提案涉及到微扰理论,假定光机位的相互作用非常弱,光和机械振动在初始近似独立可以治疗。光机位的描述耦合时简化光学和力学行为分别计算。

“新奇的方式执行最后一步,”首先说。”从本质上讲,一直做什么,相反我们考虑光的行为在身体上和数学上的设备受到光可以逃避腔的可能性。当我们把这个考虑在内,我们意识到色散和耗散作用可能是高度的精确描述。”

在最后一部分的研究中,研究者们测试了他们的理论通过两个实验的例子中证据确凿的文学。在一个实验中,他们调查了一个光机位腔由硅和显示两个交互,色散和耗散,相关解释观察到的现象。

我们表明,理论与实验进行全面协议,因此可以被视为一个有价值的工具来获取设备这些非常规现象提高了,”全部说。

第二个例子涉及电浆光机位nanocavities金子做的。Nanocavities限制比相结合和少量的光像nanolenses。可以检测出单个分子的机械运动,加上这些设备。

这种可能性有广泛的应用,包括化合物的检测生物媒体识别物质,可以显示病理条件下,例如。“我们与这个理论显示,尽管它从来没有报道,耗散光散射的分子是非常重要的在这些系统中,光机位现象”首先说。

全部补充说,一些最近的实验结果和没有完全理解正确描述当模型由他领导的研究是考虑。

来源:https://fapesp.br/en

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