Оптомеханика

     Оптомеханика – раздел физики, посвященный контролируемому перемещению микро- и наночастиц при помощи оптического излучения. Оптическое манипулирование приобрело широкое распространение как в физических исследованиях, так и в биологии и медицине, поскольку является практически единственным неинвазивным методом контролируемой транспортировки живых микрообъектов.

В последние десятилетия, созданы так называемые голографические пинцеты, позволяющие управлять движением нескольких десятков частиц одновременно, «лучи притяжения» (пучки, притягивающие объект к источнику излучения), оптические системы, в которых частицы движутся вбок по отношению к падающему лучу, и т.д. В настоящее время большое внимание уделяется нанооптомеханике – направлению, позволяющему оперировать не микро- (как обычная оптомеханика), а нанообъектами, что требует использования дополнительных наноструктур, в которых поле может фокусироваться на наномасштабах и достигать гигантских коэффициентов локализации излучения и, как следствие, высоких значений удерживающей силы.

Нами в настоящее время ведется ряд проектов, посвященных исследованию поведения наночастиц в ближних полях наноструктур, например, метаматериалов и метаповерхностей, что позволяет практически произвольным образом конфигурировать траекторию нанообъектов. С другой стороны, исследование поведения наночастиц на подложке позволило разработать «луч притяжения», создаваемый однонаправленным плазмоном, возбуждаемым наклонно падающей волной. Отдельно следует отметить поведение оптически связанного димера из различных наночастиц в поле плоской волны: в этом случае наночастица меньшего размера и массы может управлять движением более крупного и массивного объекта, не испытывая при этом обратной силы. При этом 3-й закон Ньютона выполняется, если учесть обратное влияние поля. Таким образом, спектр актуальных задач нанооптомеханики весьма широк, а исследования, посвященные данному направлению, в настоящее время находятся на стадии бурного развития.

Сотрудники

Публикации

2019

2018

17.
, vol.
7
, pp.
41014
, 2018
[DOI:
10.1038/srep41014
] [IF:
4.259
, SJR:
1.625
]

2017

2016

2015

5.
Sukhov S.
Haefner D.
Dogariu A.
, vol.
23
, pp.
247-252
, 2015
[DOI:
10.1364/OE.23.000247
] [IF:
3.307
, SJR:
1.487
]

2014

2.
Sukhov Sergey
Dogariu Aristide
, vol.
JW2A
, pp.
JW2A.107
, 2014
[DOI:
10.1364/CLEO_AT.2014.JW2A.107
]

2013