Controlled formation of metallic nanowires via Au nanoparticle ac trapping
施加交流电压，我们在定义明确的条件下将金纳米粒子捕获在微加工电极之间。我们证明，纳米粒子可以可控地融合在一起，形成均匀的金纳米线与预定义的直径和电导值。当施加直流电压时，电迁移会形成一个间隙，而交流技术则实现了相反的效果，从而完成了制造纳米级结的工具包。
2007-05-15 cond-mat.mes-hall
Thermal broadening of the power spectra of laser-trapped particles in vacuum
我们表明，在低压下的激光捕获粒子的功率谱的谱宽几乎是独立的压力，由于陷阱的非线性，反映了粒子的热分布。在实验中与纳米粒子被困在一个光晶格，我们确定了两个不同的功能的宽度。首先，沿光晶格的宽度比沿其它方向的宽度宽得多。其次，对于较大的纳米颗粒，光谱宽度较窄。我们发展了一个理论的热加宽，并表明，归一化的频谱宽度的质心运动的频率直接揭示了热能的陷阱深度的比率。所提出的模型提供了一个很好的理解所观察到的功能。我们的模型也适用于更小的粒子，如原子和分子，并可以很容易地扩展到一般情况下的单光束光阱。
2017-08-24 cond-mat.mes-hall
Unveiling the coupling of single metallic nanoparticles to whispering-gallery microcavities
回音壁模式谐振器承载多个被捕获的窄带循环光学谐振，其在量子电动力学、光学力学和传感中找到应用。然而，介质微球的球对称性和低场泄漏使得利用远场辐射探测其高质量的光学模式变得困难。即便如此，耦合到谐振器的金属纳米颗粒（MNP）的局部场增强可以将光学远场和有界腔模式连接起来。在这项工作中，我们使用扫描透射电子显微镜中的电子束光谱研究了回音壁模式和MNP表面等离子体之间的相互作用，具有纳米空间分辨率。我们表明，画廊模式诱导的纳米粒子等离子体激元的选择性光谱范围内，此外，它们的偏振可以控制的MNP的诱导偶极矩。我们的研究证明了一个可行的机制，有效地激发高品质因数的回音壁模式，并在光学传感和光操纵的应用潜力。
2022-01-25 cond-mat.mes-hall physics.optics
6 GHz hyperfast rotation of an optically levitated nanoparticle in vacuum
我们报告了一个实验观察的破纪录的超高旋转频率约6 GHz的光悬浮纳米粒子系统。我们用高数值孔径（NA）的物镜在重力方向上光学捕获纳米颗粒，这在补偿散射力和电泳力对陷阱的影响方面显示出显著的优势，特别是在中等压力（约100 Pa）下。这使我们能够在不使用反馈冷却的情况下从大气压到低压（$10^{-3}$ Pa）捕获纳米颗粒。我们测量的最高旋转频率约为4.3 GHz的被困纳米粒子没有反馈冷却和6 GHz的旋转与反馈冷却，这是迄今为止报道的最快的机械旋转。我们的工作提供了有用的指导，有效地观察超高速旋转的光学悬浮系统，并可能会发现各种应用，如超灵敏的扭矩检测，探测真空摩擦，并测试非常规的退相干理论。
2021-04-25 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Nanowire design by magnetic collection of Fe, Ni and/or FeNi-alloy nanoparticles
一种简单地通过改变电源中的脉冲参数来生长具有不同元素组成的纳米颗粒的方法被证明。该技术是基于高功率脉冲空心阴极溅射，颗粒成分的差异范围从纯Fe和Ni，完全合金化FeNi颗粒。为了使用高功率脉冲生长纳米颗粒，需要来自中空阴极的几个脉冲或突发。考虑到这一点，我们设计了一个设置，其中两个空心阴极的不同材料，铁和镍，位于彼此附近。通过使用两个电源和同步单元，控制进入纳米颗粒的生长状态的每个元素的脉冲的数量和大小，并且确保两种元素的离子的可调混合。我们在这里表明，双靶高功率空心阴极溅射装置可以是一个强大的工具，更先进的，定制的，纳米粒子的快速原型，这可能是非常重要的许多应用。
2020-10-28 cond-mat.mes-hall
Accessing Plasmonic Hotspots using Nanoparticle-on-Foil Constructs
典型的镜面上纳米粒子几何形状（NPoM）中的金属-绝缘体-金属（MIM）纳米间隙提供具有小于$V/V_0$ $<$ $10^{-6}$的模体积的光的深亚波长限制。然而，对这些热点的访问受限于捕获光的高平面内$k_{//}$与自由空间平面波之间的阻抗失配，使得光的输入耦合和输出耦合困难。在这里，通过构建具有薄金属膜的箔上纳米颗粒（NPoF）系统，我们展示了绝缘体-金属-绝缘体（IMI）模式和MIM间隙模式的混合，从而产生MIMI模式。这种混合通过从金属膜的两侧入射的光提供了对等离子体纳米腔的多通道访问。通过白光散射和表面增强拉曼散射实验测量了薄箔MIMI模的红调谐和近场强度。我们进一步讨论了NPoF系统的实用性，因为几何形状允许严格限制的光通过不同的端口简单地访问。
2021-07-23 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Lotka-Volterra population dynamics in coherent and tunable oscillators of trapped polariton condensates
我们证明了一个制度中，物质波凝聚的激子极化激元被困在一个椭圆形的二维势出现作为一个相干的混合物的基态和第一激发态的量子谐振子。该系统类似于一个光学可控的两级系统，并产生近太赫兹谐波振荡的冷凝物的质量质心沿椭圆形捕获势的主轴。两个陷阱水平之间的人口比例是可调的，通过激发激光功率，并遵循Lotka-Volterra动力学。我们演示了两个空间位移的捕获凝聚振荡器之间的相干形成-耦合凝聚振荡器的惠更斯时钟同步的极化激子模拟。
2020-09-11 cond-mat.mes-hall
Verwey transition in single magnetite nanoparticles
我们提出了一个隧道光谱研究的电子光谱的单一磁铁矿\chemform{Fe_3O_4}纳米粒子之间的纳米间距的电极被困。Verwey转变在电流电压特性中被清楚地识别，其中我们发现转变温度是电场依赖的。数据表明，在高能量，$\varepsilon \sim 0.6eV$，这可以归因于极化子状态的局域态的存在。在低能量下，态密度（DOS）被抑制在Verwey转变的方法。在Verwey跃迁之下，在光谱中观察到能隙$Δ\sim 300meV$。相反，在高温阶段没有观察到间隙，这意味着在这个阶段的电子输运可能是由于极化子跳跃与激活的迁移率。
2014-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dynamic Relaxation of a Levitated Nanoparticle from a Non-Equilibrium Steady State
涨落定理是热力学在小尺度上的推广，为描述非平衡纳米尺度系统中热力学量的涨落提供了工具。它们对于理解基本化学和生物过程中的不可逆性和第二定律特别重要，这些过程是主动驱动的，因此远离热平衡运行。在这里，我们应用涨落定理的框架来研究系统从非平衡态向平衡态弛豫的重要情况。使用真空捕获的纳米粒子，我们证明了实验的有效性的波动定理的相对熵的变化发生在从非平衡稳态松弛。该平台可以对任意定态的非平衡态涨落定理进行实验研究，并可以扩展到量子涨落定理以及不服从细致平衡的系统。
2014-04-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Thermal nonlinearities in a nanomechanical oscillator
具有高品质（Q）因子的纳米和微机械振荡器由于其作为超灵敏探测器的潜在应用而受到广泛关注。与微制造器件相比，真空中的光学捕获纳米颗粒不会遭受箝位损失，因此导致更大的Q因子。我们发现，对于悬浮的纳米粒子的热能足以驱动纳米粒子的运动到非线性政权。首先，我们实验测量和充分表征的频率波动源于热运动和非线性。其次，我们证明了反馈冷却可以用来减轻这些波动。高水平的控制使我们能够充分利用纳米谐振器的力传感能力。我们的方法提供了20 zN $Hz^{-1/2}$的力灵敏度，这是迄今为止在室温下报道的最高值，足以感测超弱相互作用，如非牛顿类重力力。
2013-07-15 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Observation of σ-πcoupling and mode selection in optically trapped artificial polariton molecules
本研究利用光学捕获的极化激元凝聚体，探索第一激发p态流形间的耦合，揭示基于激发参数的丰富图案，并展示其在模拟σ和π分子成键机制方面的潜力。
2025-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Enhancing the Capture of Magnetic Nanoparticles Inside of Ferromagnetic Nanostructures Using External Magnetic Fields
本研究通过模拟与实验探究外磁场方向对铁磁反点/点纳米结构捕获130nm磁性纳米颗粒的影响，发现平行表面磁场可显著提升内部捕获效率，垂直磁场则降低效率并使颗粒聚集于结构边缘。
2023-08-23 cond-mat.mes-hall
Collection, characterization, and precision measurement of levitated charged nanoparticles
Laboratory for Physical Sciences（物理科学实验室）；Joint Quantum Institute, University of Maryland（马里兰大学联合量子研究所）；University of Maryland（马里兰大学）；University of Bordeaux, CNRS, LOMA, UMR 5798（波尔多大学、法国国家科学研究中心、LOMA联合研究实验室）
本文介绍了一套用于高真空离子阱中悬浮纳米颗粒高稳定性精密测量的装置和实验流程，通过热运动成像快速表征、转移至分析阱实现低噪声，并利用恒温控制振荡幅度实现电荷质量比测量精度达10^{-5}。
2026-06-29 cond-mat.mes-hall physics.ins-det
Modeling the dynamics of trapped electrons in quantum dots
Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学）
通过简单模型研究量子点中两或三个电子的电子-电子和电子-声子相互作用动力学，发现强关联效应和准稳态行为，并解释ZnO纳米颗粒的光发射实验现象。
2026-06-25 cond-mat.mes-hall
