Engineering tunable fractional Shapiro steps in colloidal transport
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216208%3A11320%2F25%3A10506771" target="_blank" >RIV/00216208:11320/25:10506771 - isvavai.cz</a>
Výsledek na webu
<a href="https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=WrjFLOQ9Bo" target="_blank" >https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=WrjFLOQ9Bo</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1038/s41467-025-58217-3" target="_blank" >10.1038/s41467-025-58217-3</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Engineering tunable fractional Shapiro steps in colloidal transport
Popis výsledku v původním jazyce
Shapiro steps are quantized plateaus in the velocity-force or velocity-torque curve of a driven system, when its speed remains constant despite an increase in the driving force. For microscopic particles driven across a sinusoidal potential, integer Shapiro steps have been observed. By driving a single colloidal particle across a time-modulated, non-sinusoidal periodic optical landscape, we here demonstrate that fractional Shapiro steps emerge in addition to integer ones. Measuring the particle position via individual particle tracking, we reveal the underlying microscopic mechanisms that produce integer and fractional steps and demonstrate how these steps can be controlled by tuning the shape and driving protocol of the optical potential. The flexibility offered by optical engineering allows us to generate a wide range of potential shapes and to study, at the single-particle level, synchronization behavior in driven soft condensed matter systems.
Název v anglickém jazyce
Engineering tunable fractional Shapiro steps in colloidal transport
Popis výsledku anglicky
Shapiro steps are quantized plateaus in the velocity-force or velocity-torque curve of a driven system, when its speed remains constant despite an increase in the driving force. For microscopic particles driven across a sinusoidal potential, integer Shapiro steps have been observed. By driving a single colloidal particle across a time-modulated, non-sinusoidal periodic optical landscape, we here demonstrate that fractional Shapiro steps emerge in addition to integer ones. Measuring the particle position via individual particle tracking, we reveal the underlying microscopic mechanisms that produce integer and fractional steps and demonstrate how these steps can be controlled by tuning the shape and driving protocol of the optical potential. The flexibility offered by optical engineering allows us to generate a wide range of potential shapes and to study, at the single-particle level, synchronization behavior in driven soft condensed matter systems.
Klasifikace
Druh
J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science
CEP obor
—
OECD FORD obor
10301 - Atomic, molecular and chemical physics (physics of atoms and molecules including collision, interaction with radiation, magnetic resonances, Mössbauer effect)
Návaznosti výsledku
Projekt
<a href="/cs/project/GF23-09074L" target="_blank" >GF23-09074L: Transportní procesy zprostředkované klastry v přeplněných periodických strukturách</a><br>
Návaznosti
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)
Ostatní
Rok uplatnění
2025
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název periodika
Nature Communications
ISSN
2041-1723
e-ISSN
2041-1723
Svazek periodika
16
Číslo periodika v rámci svazku
1
Stát vydavatele periodika
GB - Spojené království Velké Británie a Severního Irska
Počet stran výsledku
8
Strana od-do
2966
Kód UT WoS článku
001454467000007
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-105001289570