Генерация гигантских магнитных полей в полой мезоразмерной сфере

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

На основе теории Ми представлены результаты численного моделирования эффекта суперрезонанса для полой диэлектрической сферы. Впервые показано, что слабодиссипативные мезоразмерные сферы с воздушной полостью поддерживают резонанс Фано высокого порядка, связанного с внутренними модами Ми. Достижение суперрезонанса в полой сфере обеспечивается точным выбором радиуса полости, в то время как для монолитной диэлектрической сферы он обеспечивается точным выбором внешнего диаметра частицы. При этом относительные интенсивности резонансных пиков как для магнитного, таки электрического полей в окрестности полюсов сферы в оптическом диапазоне могут достигать огромных значений порядка 106-107 при превышении интенсивности магнитного поля над электрическим более 15 раз для полой сферы с параметром размера Ми около 40.

Об авторах

О. В. Минин

Томский политехнический университет

Email: prof.minin@gmail.com
Томск, 634050 Россия

С. Джоу

Хуайиньский технологический институт

Email: prof.minin@gmail.com
Хуайань, 223003 Китайская Народная Республика

И. В. Минин

Томский политехнический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: prof.minin@gmail.com
Томск, 634050 Россия

Список литературы

  1. B. Luk'yanchuk, N. I. Zheludev, S.A. Maier, N. J. Halas, P. Nordlander, H. Giessen, and C.T. Chong, Nature Mater. 9, 707 (2010).
  2. П. Тонкаев, Ю. Кившарь, Письма в ЖЭТФ 112(10), 658 (2020).
  3. A.E. Miroshnichenko, Phys. Rev. A 81, 053818 (2010).
  4. H. Chen, L. Shao, Y.C. Man, C. Zhao, J. Wang, and B. Yang, Nano-micro small. 8(10), 1503 (2012).
  5. S. Garg and M. Venkatapathi, J. Opt. 19, 075603 (2017).
  6. M. Retsch, M. Schmelzeisen, H.-J. Butt, and E. L. Thomas, Nano Lett. 11, 1389 (2011).
  7. S. Liu, B. Shi, Y. Wang, L. Cui, J. Yamg, W. Sun, and H.Li, Opt. Lett. 42(22), 4659 (2017).
  8. Д.В. Стороженко, В.П. Дзюба, Ю.Н. Кульчин, Письма в ЖТФ 44(16), 75 (2018).
  9. B. Keen and A. Porter, Roy. Soc. Proc. A 89, 370 (1913).
  10. Z. Wang, B. Luk'yanchuk, L. Yue, B. Yan, J. Monks, R. Dhama, O.V. Minin, I.V. Minin, S. Huang, and A. Fedyanin, Sci. Rep. 9, 20293 (2019).
  11. L. Yue, B. Yan, J. Monks, Y. Joya, R. Dhama, O.V. Minin, and I.V. Minin, Ann. Phys. (Berlin) 532, 2000373 (2020).
  12. B. S. Luk'yanchuk, A. Bekirov, Z. Wang, I.V. Minin, O.V. Minin, and A. Fedyanin, Physics of Wave Phenomena 30(4), 217 (2022).
  13. V.R. Dantham and P.B. Bisht, J. Opt. Soc. Am. B 26(2), 290 (2009).
  14. S. Liu, B. Shi, W. Sun, H. Li, and J. Yang, Appl. Phys. Express 11, 082201 (2018).
  15. T. Yang, T. Fu, and Y. An, Phys. Plasmas 29, 012103 (2022).
  16. Y. Cao, Z. Liu, O.V. Minin, and I.V. Minin, Nanomaterials 9(2), 186 (2019).
  17. Y. Geints, O.V. Minin, and I.V. Minin, Opt. Commun. 524, 128779 (2022).
  18. I.V. Minin, O.V. Minin, and S. Zhou, JETP Lett. 116(3), 144 (2022).
  19. W. Cai, U. Chettiar, H. Yuan, V. de Silva, A. Kildishev, V. Drachev, and V. Shalaev, Opt. Express 15, 3333 (2007).
  20. I.V. Minin, O.V. Minin, and S. Zhou, Tech. Phys. Lett. 48(18), 41 (2022).
  21. O.V. Minin, I.V. Minin, and S. Zhou, Optoelectronics, Instrumentation and Data Processing 58(5), 514 (2022).
  22. C. Bohren and D. Huffman, Absorption and Scattering of Light by Small Particles, WILEY-VCH Verlag, N.Y. (1998).
  23. R. L. Hightower and C. B. Richardson, Appl. Opt. 27(23), 4850 (1988).
  24. I. L. Rasskazov, P. S. Carney, and A. Moroz, OSA Continuum 3, 2290 (2020).
  25. Г.П. Зограф, Й.Ф. Ю, К.В. Барышникова, А.И. Кузнецов, С.В. Макаров, Письма в ЖЭТФ 107(11), 732 (2018).
  26. T. Hoang, Y. Duan, X. Chen, and G. Barbastathis, Opt. Express 23(9), 12337 (2015).
  27. A. Chiasera, Y. Dumeige, P. Feron,M. Ferrari, Y. Jestin, G. Conti, S. Pelli, S. Soria, and G. Righini, Laser Photonics Rev. 4(3), 457 (2010).
  28. А.П. Тарасов, А.С. Лавриков, Л.А. Задорожная, В.М. Каневский, Письма в ЖЭТФ 115(9), 554 (2022).
  29. А.Н. Ораевский, Квантовая электроника 32(5), 377 (2002).
  30. D. Pluchon, N. Huby, V. Vie, P. Panizza, and B. Beche, Optics and Photonics Journal 3(4), 291 (2013).
  31. I. Kandas, B. Zhang, C. Daengngam, I. Ashry, C.-Y. Jao, B. Peng, S.K. Ozdemir, H.D. Robinson, J.R. Heflin, L. Yang, and Y. Xu, Opt. Express 21, 20601 (2013).
  32. X. Xie and X. Zhou, Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects 386, 158 (2011).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».