Optical trapping of single nano-size particles using a plasmonic nanocavity

光学镊子 等离子体子 材料科学 纳米颗粒 镊子 纳米光子学 光电子学 光学 俘获 光学力 电场 纳米技术 物理 生态学 量子力学 生物
作者
Jiachen Zhang,Fanfan Lu,Wending Zhang,Weixing Yu,Weiren Zhu,Malin Premaratne,Ting Mei,Fajun Xiao,Jianlin Zhao
出处
期刊:Journal of Physics: Condensed Matter [IOP Publishing]
卷期号:32 (47): 475301-475301 被引量:7
标识
DOI:10.1088/1361-648x/abaead
摘要

Trapping and manipulating micro-size particles using optical tweezers has contributed to many breakthroughs in biology, materials science, and colloidal physics. However, it remains challenging to extend this technique to a few nanometers particles owing to the diffraction limit and the considerable Brownian motion of trapped nanoparticles. In this work, a nanometric optical tweezer is proposed by using a plasmonic nanocavity composed of the closely spaced silver coated fiber tip and gold film. It is found that the radial vector mode can produce a nano-sized near field with the electric-field intensity enhancement factor over 103 through exciting the plasmon gap mode in the nanocavity. By employing the Maxwell stress tensor formalism, we theoretically demonstrate that this nano-sized near field results in a sharp quasi-harmonic potential well, capable of stably trapping 2 nm quantum dots beneath the tip apex with the laser power as low as 3.7 mW. Further analysis reveals that our nanotweezers can stably work in a wide range of particle-to-tip distances, gap sizes, and operation wavelengths. We envision that our proposed nanometric optical tweezers could be compatible with the tip-enhanced Raman spectroscopy to allow simultaneously manipulating and characterizing single nanoparticles as well as nanoparticle interactions with high sensitivity.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
冻冻妖完成签到,获得积分10
刚刚
踏月偷心发布了新的文献求助10
刚刚
brwen完成签到,获得积分10
1秒前
Joy完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
汉堡怪兽完成签到,获得积分10
2秒前
Zhengyiwu完成签到,获得积分10
2秒前
圆圆完成签到,获得积分20
2秒前
Meteor636完成签到 ,获得积分10
3秒前
qikkk应助爱撒娇的紫菜采纳,获得10
3秒前
笑嘻嘻完成签到,获得积分10
3秒前
zzy完成签到 ,获得积分10
4秒前
神勇的人雄完成签到,获得积分10
4秒前
物理幽灵完成签到,获得积分20
4秒前
天水张家辉完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
MiManchi完成签到,获得积分10
4秒前
踏实的书包完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
称心的语梦完成签到,获得积分10
6秒前
范晓阳发布了新的文献求助10
6秒前
传统的寒凝完成签到,获得积分10
6秒前
Ch完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
小机灵鬼应助文静静柏采纳,获得10
8秒前
tangyangzju发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
微眠完成签到,获得积分10
9秒前
刘城关注了科研通微信公众号
9秒前
小张吃不胖完成签到 ,获得积分10
10秒前
饱满秋完成签到,获得积分10
10秒前
彭于彦祖应助shanshan采纳,获得30
10秒前
11秒前
paperneedddddd完成签到,获得积分10
12秒前
Owen应助研友_Z33zkZ采纳,获得10
13秒前
bone完成签到,获得积分10
13秒前
美人鱼战士完成签到 ,获得积分10
14秒前
爆米花完成签到,获得积分10
14秒前
lu发布了新的文献求助10
14秒前
梨涡MAMA完成签到,获得积分10
14秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Technical Brochure TB 814: LPIT applications in HV gas insulated switchgear 1000
Immigrant Incorporation in East Asian Democracies 600
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
A Preliminary Study on Correlation Between Independent Components of Facial Thermal Images and Subjective Assessment of Chronic Stress 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3968637
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3513552
关于积分的说明 11168493
捐赠科研通 3248935
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1794554
邀请新用户注册赠送积分活动 875188
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 804691