論文の概要: Optical forces on an oscillating dipole near VO$_2$ phase transition

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2105.02493v1
• Date: Thu, 6 May 2021 07:46:31 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-01 08:08:26.313418
• Title: Optical forces on an oscillating dipole near VO$_2$ phase transition
• Title（参考訳）: vo$_2$相転移近傍の振動双極子上の光学力
• Authors: Daniela Szilard, Patr\'icia P. Abrantes, Felipe A. Pinheiro, Felipe S. S. Rosa, Carlos Farina, Wilton J. M. Kort-Kamp
• Abstract要約: 相変化バナジウム二酸化バナジウム膜(VO$$)近傍の双極子の光学力について検討した。 ブリュッゲマン理論を用いて、材料の有効光応答を記述することにより、近接場状態において、ダイポール上の力は、選択された周波数範囲の加熱によってのみ反発から変化することを示す。 我々は、VO$$遷移に存在する熱制御が光力の垂直な挙動に明らかに現れ、光-物質相互作用の代替的アプローチの土台となることを実証した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We investigate optical forces on oscillating dipoles close to a phase-change vanadium dioxide (VO$_2$) film, which exhibits a metal-insulator transition around $340$ K and low thermal hysteresis. This configuration is related to one composed of an excited two-level quantum emitter and we employ a classical description to capture important aspects of the radiation-matter interaction. We consider both electric and magnetic dipoles for two different configurations, namely, with the dipole moments parallel and perpendicular to the VO$_2$ film. By using Bruggeman theory to describe the effective optical response of the material, we show that, in the near-field regime, the force on the dipoles can change from attractive to repulsive just by heating the film for a selected frequency range. We demonstrate that the thermal hysteresis present in the VO$_2$ transition clearly shows up in the behavior of the optical forces, setting the grounds for alternative approaches to control light-matter interactions using phase-change materials.
• Abstract（参考訳）: 相変化二酸化バナジウム (VO$_2$) 膜に近接する双極子振動の光学力について検討し, 金属絶縁体転移を約340ドル, 低熱ヒステリシスを示す。 この構成は励起二レベル量子エミッタからなるもので、放射-物質相互作用の重要な側面を捉えるために古典的な記述を用いる。 電気的双極子と磁気的双極子を2つの異なる構成、すなわち、VO$2$膜に平行かつ垂直な双極子モーメントを考える。 ブリュッゲマン理論を用いて材料の有効光応答を記述することにより, 近接場状態においては, 膜を選択周波数範囲で加熱することによって, 誘電体上の力が誘電性から反発性に変化することを示す。 vo$_2$遷移に存在する熱ヒステリシスは、光学力の挙動に明らかに現れ、相変化材料を用いた光-物質相互作用を制御するための代替アプローチの根拠となった。

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