Transverse spin forces and non-equilibrium particle dynamics in a circularly polarized vacuum optical trap
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68081731%3A_____%2F18%3A00498705" target="_blank" >RIV/68081731:_____/18:00498705 - isvavai.cz</a>
Výsledek na webu
<a href="http://dx.doi.org/10.1038/s41467-018-07866-8" target="_blank" >http://dx.doi.org/10.1038/s41467-018-07866-8</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1038/s41467-018-07866-8" target="_blank" >10.1038/s41467-018-07866-8</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Transverse spin forces and non-equilibrium particle dynamics in a circularly polarized vacuum optical trap
Popis výsledku v původním jazyce
We provide a vivid demonstration of the mechanical effect of transverse spin momentum in an optical beam in free space. This component of the Poynting momentum was previously thought to be virtual, and unmeasurable. Here, its effect is revealed in the inertial motion of a probe particle in a circularly polarized Gaussian trap, in vacuum. Transverse spin forces combine with thermal fluctuations to induce a striking range of non-equilibrium phenomena. With increasing beam power we observe (i) growing departures from energy equipartition, (ii) the formation of coherent, thermally excited orbits and, ultimately, (iii) the ejection of the particle from the trap. As well as corroborating existing measurements of spin momentum, our results reveal its dynamic effect. We show how the under-damped motion of probe particles in structured light fields can expose the nature and morphology of optical momentum flows, and provide a testbed for elementary non-equilibrium statistical mechanics.
Název v anglickém jazyce
Transverse spin forces and non-equilibrium particle dynamics in a circularly polarized vacuum optical trap
Popis výsledku anglicky
We provide a vivid demonstration of the mechanical effect of transverse spin momentum in an optical beam in free space. This component of the Poynting momentum was previously thought to be virtual, and unmeasurable. Here, its effect is revealed in the inertial motion of a probe particle in a circularly polarized Gaussian trap, in vacuum. Transverse spin forces combine with thermal fluctuations to induce a striking range of non-equilibrium phenomena. With increasing beam power we observe (i) growing departures from energy equipartition, (ii) the formation of coherent, thermally excited orbits and, ultimately, (iii) the ejection of the particle from the trap. As well as corroborating existing measurements of spin momentum, our results reveal its dynamic effect. We show how the under-damped motion of probe particles in structured light fields can expose the nature and morphology of optical momentum flows, and provide a testbed for elementary non-equilibrium statistical mechanics.
Klasifikace
Druh
J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science
CEP obor
—
OECD FORD obor
10306 - Optics (including laser optics and quantum optics)
Návaznosti výsledku
Projekt
Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.
Návaznosti
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)
Ostatní
Rok uplatnění
2018
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
—
Svazek periodika
9
Číslo periodika v rámci svazku
1
Stát vydavatele periodika
GB - Spojené království Velké Británie a Severního Irska
Počet stran výsledku
8
Strana od-do
—
Kód UT WoS článku
000454137600034
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-85058909640