實(shí)施例1
[0021]首先，通過材料生長工藝產(chǎn)生拓?fù)浣^緣體微粒1，如附圖1(a)所示。其中拓?fù)浣^緣體微粒的幾何形狀和尺寸可以采用有限時(shí)域差分法、有限元法等算法確定。
[0022]其次，在拓?fù)浣^緣體微粒I外表面附著納米尺寸分子2，如附圖1(b)所示。
[0023]然后，將表面附著納米尺寸分子2的拓?fù)浣^緣體微粒I置于襯底平板3上方，距離為I (1>0)，當(dāng)入射光為線偏振平面波且拓?fù)浣^緣體微粒I為拓?fù)浞瞧接贵w時(shí)，處于襯底3上方的拓?fù)浣^緣體微粒I周圍的玻印亭矢量為非對稱分布，即拓?fù)浣^緣體微粒I上的總玻印亭矢量不為零，產(chǎn)生沿入射光方向指向右前方的非梯度光學(xué)力，使拓?fù)浣^緣體微粒I沿入射光方向的右前方運(yùn)動，進(jìn)而帶動附著在拓?fù)浣^緣體微粒I表面的納米尺寸分子2沿入射光方向的右前方運(yùn)動，如附圖2(a)所示。
[0024]之后，通過光照、通電、加熱、加壓和外加磁場等方式將拓?fù)浣^緣體微粒I的拓?fù)浞瞧接贵w轉(zhuǎn)化為拓?fù)淦接贵w(即拓?fù)浣^緣體產(chǎn)生從拓?fù)浞瞧接沟酵負(fù)淦接沟牧孔討B(tài)變化)，使拓?fù)浣^緣體微粒I表面的總玻印亭矢量方向和大小發(fā)生改變，產(chǎn)生沿入射光方向指向左前方的非梯度光學(xué)力，使拓?fù)浣^緣體微粒I帶動附著在其表面的納米尺寸分子2沿入射光方向的左前方運(yùn)動，如附圖2(b)所示。
[0025]最后，通過降溫、光照等方式使拓?fù)浣^緣體微粒I由拓?fù)淦接贵w變回拓?fù)浞瞧接贵w(即拓?fù)浣^緣體產(chǎn)生從拓?fù)淦接沟酵負(fù)浞瞧接沟牧孔討B(tài)變化)，此時(shí)拓?fù)浣^緣體微粒I受到的非梯度光學(xué)力又變回了沿入射光方向指向右前方的非梯度光學(xué)力，拓?fù)浣^緣體微粒I帶動納米尺寸分子2沿入射光方向的右前方運(yùn)動，如附圖2(c)所示。
[0026]這樣我們通過改變拓?fù)浣^緣體的量子態(tài)，控制拓?fù)浣^緣體微粒I在入射光場中的運(yùn)動軌跡，最終實(shí)現(xiàn)了對附著在拓?fù)浣^緣體微粒I表面的納米尺寸分子2的可調(diào)諧捕獲和篩選。
[0027]本發(fā)明系統(tǒng)主要由光源4、顯微鏡5和光學(xué)力顯示器6構(gòu)成。測試前先將襯底平板3置于裝有水或油的樣品池7的底部，然后將表面附著納米尺寸分子2的拓?fù)浣^緣體微粒I置于樣品池7內(nèi)，且置于襯底平板3上方。光源4產(chǎn)生線偏振平面波從樣品池7的側(cè)壁進(jìn)入，水平照射拓?fù)浣^緣體微粒I，實(shí)現(xiàn)對表面附著納米尺寸分子2的拓?fù)浣^緣體微粒I的抓獲和操縱。顯微鏡5可以用來觀測微表面附著納米尺寸分子2的拓?fù)浣^緣體微粒I在入射光作用下所產(chǎn)生的運(yùn)動軌跡。線偏振平面波在表面附著納米尺寸分子2的拓?fù)浣^緣體微粒I產(chǎn)生的非梯度光學(xué)力由光學(xué)力顯示器6測得。本發(fā)明系統(tǒng)同時(shí)還包括控溫器8、(XD攝像機(jī)9、監(jiān)視器10、計(jì)算機(jī)11、和錄像機(jī)12等(附圖3所示)。利用CXD攝像機(jī)9對線偏振平面波照射下的表面附著納米尺寸分子2的拓?fù)浣^緣體微粒I進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，并將所得的視頻信號在顯示器顯示。錄像機(jī)12可以用來記錄圖像。樣品池7與控溫器8相連，使表面附著納米尺寸分子2的拓?fù)浣^緣體微粒I中的拓?fù)浣^緣體的量子態(tài)隨樣品池7的溫度變化而改變。計(jì)算機(jī)11可以存儲顯微鏡5所采集的視場信息。
[0028] 以上所述是本發(fā)明應(yīng)用的技術(shù)原理和具體實(shí)例，依據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想所做的等效變換，只要其所運(yùn)用的方案仍未超出說明書和附圖所涵蓋的精神時(shí)，均應(yīng)在本發(fā)明的范圍內(nèi)，特此說明。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種線偏振平面光波對襯底上方的拓?fù)浣^緣體微粒的可調(diào)諧捕獲和篩選的方法，其特征在于，將拓?fù)浣^緣體微粒置于襯底平板上方，該襯底平板破壞了拓?fù)浣^緣體微粒周圍的玻印亭矢量對稱分布，使拓?fù)浣^緣體微粒上的總玻印亭矢量不為零，產(chǎn)生非梯度光學(xué)力；通過改變拓?fù)浣^緣體的量子態(tài)，改變拓?fù)浣^緣體微粒上的總玻印亭矢量分布，進(jìn)而改變總玻印亭矢量作用在拓?fù)浣^緣體微粒上的非梯度光學(xué)力的方向和大小，來調(diào)控拓?fù)浣^緣體微粒在入射光場中的運(yùn)動軌跡，從而對附著在拓?fù)浣^緣體微粒表面的納米尺寸分子進(jìn)行可調(diào)諧捕獲和篩選，其中，拓?fù)浣^緣體微粒置于襯底平板上方，襯底平板是介質(zhì)板或金屬板，襯底的長、寬、高在10納米到10米，拓?fù)浣^緣體微粒與襯底平板表面的距離為1，1>0 ;拓?fù)浣^緣體微粒的外形是曲面幾何體或者多面體，體積在I立方納米至1000立方微米。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，入射光為線偏振平面波；入射光方向平行于襯底平板，頻率范圍為0.3微米?20微米，功率范圍為0.1mff/ μ m2?1mW/ μ m 2。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，入射光的光源采用波長可調(diào)諧激光器、半導(dǎo)體連續(xù)、準(zhǔn)連續(xù)激光或者發(fā)光二極管。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，襯底材料是金屬或介質(zhì)，其中，金屬是Al、Ag、Au、Cu、N1、Pt，介質(zhì)是 S1、S12、GaAs、InP、Al2O3中的一種或聚合物。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，表面附有納米尺寸分子的拓?fù)浣^緣體微粒，拓?fù)浣^緣體是 BixSb1 x、HgTe, Bi2Te3' Bi2Se3或 Sb Je306.根據(jù)權(quán)利要求1或2或4或5所述的方法，其特征在于，表面附有納米尺寸分子的拓?fù)浣^緣體微粒，納米尺寸分子具有非手性結(jié)構(gòu)或手性結(jié)構(gòu)。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或4或5所述的方法，其特征在于，表面附有納米尺寸分子的拓?fù)浣^緣體微粒，拓?fù)浣^緣體通過材料生長工藝實(shí)現(xiàn)，包括磁控濺射、電子束蒸發(fā)、金屬有機(jī)化合物化學(xué)氣相沉淀、氣相外延生長、分子束外延。8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或4或5所述的方法，其特征在于，表面附有納米尺寸分子的拓?fù)浣^緣體微粒通過光照、通電、加熱、加壓、和外加磁場實(shí)現(xiàn)拓?fù)浣^緣體從拓?fù)浞瞧接沟酵負(fù)淦接沟目赡媪孔酉嘧儭?br>【專利摘要】一種線偏振平面光波對襯底上方的拓?fù)浣^緣體微粒的可調(diào)諧捕獲和篩選的方法，通過在將拓?fù)浣^緣體微粒置于襯底平板上方，破壞拓?fù)浣^緣體微粒周圍的玻印亭矢量的對稱分布，使拓?fù)浣^緣體微粒上的總玻印亭矢量不為零，產(chǎn)生非梯度光學(xué)力；然后，通過改變拓?fù)浣^緣體的量子態(tài)，改變拓?fù)浣^緣體微粒上的總玻印亭矢量的方向和大小，進(jìn)而改變總玻印亭矢量作用在拓?fù)浣^緣體微粒上的非梯度光學(xué)力的方向和大小，來調(diào)控拓?fù)浣^緣體微粒在入射光場中的運(yùn)動軌跡，從而對附著在拓?fù)浣^緣體微粒表面的納米尺寸分子進(jìn)行可調(diào)諧捕獲和篩選的技術(shù)方案。其中，通過光照、通電、加熱、加壓、和外加磁場等方式實(shí)現(xiàn)拓?fù)浣^緣體從拓?fù)浞瞧接沟酵負(fù)淦接沟目赡媪孔酉嘧儭?br>【IPC分類】G21K1/00, G02B21/32
【公開號】CN105182521
【申請?zhí)枴緾N201510432128
【發(fā)明人】曹暾
【申請人】大連理工大學(xué)
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年7月21日