同濟(jì)大學(xué):光橫向動(dòng)量與光橫向力綜述
日前,同濟(jì)大學(xué)物理科學(xué)與工程學(xué)院王占山教授、程鑫彬教授和施宇智教授團(tuán)隊(duì)在光學(xué)國際期刊《光學(xué)和光子學(xué)的進(jìn)展》(Advances in Optics and Photonics)在線發(fā)表題為“Advances in light transverse momenta and optical lateral forces”的特邀綜述。該論文首次系統(tǒng)地對(duì)光橫向動(dòng)量和橫向力進(jìn)行了總結(jié),按物理機(jī)制區(qū)分了不同種類的光橫向動(dòng)量,并對(duì)光橫向力的產(chǎn)生機(jī)制進(jìn)行了詳細(xì)闡述,如圖1所示。 ![]() 圖1.光橫向動(dòng)量與橫向力不同機(jī)制示意圖 動(dòng)量是光基本性質(zhì)之一,包含線性動(dòng)量和角動(dòng)量,光與物體之間的動(dòng)量交換會(huì)誘導(dǎo)光力,其最著名的應(yīng)用便是獲得2018年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的光鑷技術(shù)。橫向動(dòng)量是一種垂直于光傳播方向的動(dòng)量,由垂直于波矢的角動(dòng)量和線性動(dòng)量組成,光與物體之間的橫向動(dòng)量轉(zhuǎn)移是產(chǎn)生橫向光力的主要原因。 在綜述中,該團(tuán)隊(duì)首先介紹了光動(dòng)量和光力的理論基礎(chǔ),然后分別介紹了光橫向動(dòng)量和橫向光力的重要發(fā)展歷程,如圖2所示。從物理機(jī)制上看,光橫向動(dòng)量由橫向角動(dòng)量和橫向線性動(dòng)量組成,橫向角動(dòng)量包括橫向自旋角動(dòng)量和光子skyrmion和meron等,橫向線性動(dòng)量轉(zhuǎn)移包括定向側(cè)向散射、自旋-軌道相互耦合、表面等離極化激元等。 |