线偏振平面光波对处于拓扑绝缘体衬底上方微粒的可调谐捕获和筛选的方法技术

本发明专利技术提供一种线偏振平面光波对处于拓扑绝缘体衬底上方微粒的可调谐捕获和筛选的方法，破坏微粒周围的玻印亭矢量的对称分布，使微粒上的总玻印亭矢量不为零，产生非梯度光学力；然后，通过改变拓扑绝缘体衬底平板的量子态，改变微粒上的总玻印亭矢量的方向和大小，进而改变总玻印亭矢量作用在微粒上的非梯度光学力的方向和大小，来调控微粒在入射光场中的运动轨迹，从而对附着在微粒表面的纳米尺寸分子进行可调谐捕获和筛选的技术方案。其中，通过光照、通电、加热、加压、和外加磁场等方式实现拓扑绝缘体衬底平板从拓扑非平庸到拓扑平庸的可逆量子相变。

【技术实现步骤摘要】
线偏振平面光波对处于拓扑绝缘体衬底上方微粒的可调谐捕获和筛选的方法
本专利技术涉及一种线偏振平面光波对处于拓扑绝缘体衬底上方微粒的可调谐捕获和筛选的方法，可应用于生物、医学及纳米操控等领域。
技术介绍
对微小物体的光学捕获和筛选一直是光学领域的研究热点。光学梯度力在各种光学捕获技术中扮演着重要的角色，例如通过光学梯度力实现的光镊和光学捆绑等。然而，光学梯度力具有产生设备复杂、不可调谐和难以捕获和筛选纳米尺寸分子等缺点。2008年，Ward,T.J.等提出通过圆偏振光产生的光学梯度力可以捕获和分离具有纳米尺寸的手性分子。但是，圆偏振入射光仍然需要使用复杂的设备来产生，不利于系统的实际应用；且其捕获和分离的纳米尺寸分子必需具有手性结构，因此限制了其作用对象的范围。所以，本专利技术提出在位于拓扑绝缘体衬底平板上方的微粒表面覆盖纳米尺寸分子，使其在线偏振平面光波照射下在微粒周围产生非梯度光学力；然后，利用拓扑绝缘体量子态随外加光场、电场、温度场、压力场、和磁场改变而变化的特性，调谐拓扑绝缘体衬底平板上方微粒受到的非梯度光学力大小和方向，从而实现对附着在微粒表面的纳米尺寸分子的捕获和筛选，其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种线偏振平面光波对处于拓扑绝缘体衬底上方微粒的可调谐捕获和筛选的方法，其特征在于，将微粒置于拓扑绝缘体衬底平板上方，该拓扑绝缘体衬底平板破坏了微粒周围的玻印亭矢量对称分布，使微粒上的总玻印亭矢量不为零，产生非梯度光学力；通过改变拓扑绝缘体衬底平板的量子态，改变微粒上的总玻印亭矢量分布，进而改变总玻印亭矢量作用在微粒上的非梯度光学力的方向和大小，来调控微粒在入射光场中的运动轨迹，从而对附着在微粒表面的纳米尺寸分子进行可调谐捕获和筛选，其中，微粒置于拓扑绝缘体衬底平板上方，微粒材料可以是介质或金属，拓扑绝缘体衬底的长、宽、高在10纳米到10米，微粒与拓扑绝缘体衬底平板表面的距离为l，l>0...

【技术特征摘要】
1.一种线偏振平面光波对处于拓扑绝缘体衬底上方微粒的可调谐捕获和筛选的方法，其特征在于，将微粒置于拓扑绝缘体衬底平板上方，该拓扑绝缘体衬底平板破坏了微粒周围的玻印亭矢量对称分布，使微粒上的总玻印亭矢量不为零，产生非梯度光学力；通过改变拓扑绝缘体衬底平板的量子态，改变微粒上的总玻印亭矢量分布，进而改变总玻印亭矢量作用在微粒上的非梯度光学力的方向和大小，来调控微粒在入射光场中的运动轨迹，从而对附着在微粒表面的纳米尺寸分子进行可调谐捕获和筛选，其中，微粒置于拓扑绝缘体衬底平板上方，微粒材料是介质或金属，拓扑绝缘体衬底的长、宽、高在10纳米到10米，微粒与拓扑绝缘体衬底平板表面的距离为l，l>0；微粒的外形是曲面几何体或多面体，体积在1立方纳米至1000立方微米。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，入射光为线偏振平面波；入射光入射方向平行于拓扑绝缘体衬底平板，波长范围为0.3微米～20微米，功率范围为0.1mW/μm2～1...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹暾，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21