科學家獲取到新型彎曲光束

俄羅斯托木斯克理工大學、聖彼得堡國立信息技術、機械與光學大學（ITMO ）、英國班戈大學、以色列本·古里安大學的聯合研究團隊獲取了一種新型人造彎曲光束，學者們稱之為「光子鉤」。此前，科技界僅知道一種艾里彎曲光束。「光子鉤」可以用於顯微鏡學以獲取超高解析度圖像，科學家們表示它可以作為納米粒子的操縱者並移動它們。研究結果發布在《Optics Letters》(IF 3.416;Q1)和《Scientific Reports》(IF 4.259;Q1)雜誌上。

已知的艾里彎曲光束中，光是以拋物線形式傳播的。科學家們認為，這種光束的獲取和在顯微鏡中的使用均極其複雜。以前人們普遍認為，除了艾里光束，其它類型的彎曲光束是不存在的。現在科學家們成功獲得了新的彎曲光束，並對光子射流基彎曲光束製取原理申請了專利。

在《Optics Letters》雜誌上發表的相關文章里描寫了「光子鉤」的特性。為了在實驗中獲取光束，使用了帶對接稜鏡的立方體顆粒。當光束輻射在顆粒末端時，棱面及顆粒內部就會產生衍射。由於棱面內部和棱面附近相速度的差異，會形成下降波峰，它們聚集在電介質顆粒粒子的出口處。由於一個棱面是傾斜的，所以波與波之間互相干擾，在局部區域獲取彎曲光束。彎曲光束可以在光壓作用下實現納米粒子的移動，越過障礙物。

新型彎曲光束在生物學、醫學及其新材料製造中的細胞操縱領域擁有廣泛的應用前景。ITMO納米光機械學的課題組完成了上述彎曲光束製取過程的數學模擬。

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