线偏振非平面光波在包裹石墨烯薄层的微粒上产生可调谐非梯度光学力的方法

摘要

一种线偏振非平面光波在包裹石墨烯薄层的微粒上产生可调谐非梯度光学力的方法，使包裹石墨烯薄层的微粒偏离入射光轴中心，破坏包裹石墨烯薄层微粒周围的玻印亭矢量的对称分布，使包裹石墨烯薄层微粒上的总玻印亭矢量不为零，产生非梯度光学力。通过改变石墨烯的费米能级分布，改变包裹石墨烯薄层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包裹石墨烯薄层微粒上的非梯度光学力的方向和大小，来调控包裹石墨烯薄层微粒在入射光场中的运动轨迹，对附着在石墨烯薄层表面的纳米尺寸分子进行可调谐捕获和筛选。通过改变外加电场、温度、注入光强和石墨烯的厚度等方式改变石墨烯的费米能级分布，进而改变石墨烯的介电系数及电导率。

主权项

一种线偏振非平面光波在包裹石墨烯薄层的微粒上产生可调谐非梯度光学力的方法，其特征在于，在线偏振非平面光波照射下，通过使包裹石墨烯薄层的微粒偏离入射光轴(z轴)中心，破坏包裹石墨烯薄层的微粒周围的玻印亭矢量对称分布，使包裹石墨烯薄层的微粒上的总玻印亭矢量不为零，产生非梯度光学力；且该总玻印亭矢量随石墨烯的费米能级的变化发生改变，进而改变总玻印亭矢量作用在包裹石墨烯薄层的微粒上的非梯度光学力的方向和大小，来调控包裹石墨烯薄层的微粒在入射光场中的运动轨迹，从而对附着在石墨烯薄层表面的纳米尺寸分子进行可调谐捕获和筛选，其中包裹石墨烯薄层的微粒处于入射光束内，且偏离光束沿入射方向的中心对称轴（z轴）的距离为l，0<l≤w(z)；w(z)为入射光束宽，随z的变化发生改变，‑∞<z<+∞；其中，微粒的材料是金属或介质，外形是球体、椭球体、圆柱体、圆锥体、棱柱、正方体、长方体，体积在1立方纳米至1000立方微米。