論文の概要: Optical Pulling Force in Carbon Nanotubes: Manifestation of Nonlocal Conductivity

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.05785v1
• Date: Thu, 07 May 2026 07:23:17 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-08 22:27:11.592024
• Title: Optical Pulling Force in Carbon Nanotubes: Manifestation of Nonlocal Conductivity
• Title（参考訳）: カーボンナノチューブの光パルス力:非局所導電率の制御
• Authors: Tomer Berghaus, Touvia Miloh, Gregory Ya. Slepyan,
• Abstract要約: 非局所伝導率のカーボンナノチューブに作用する光力の新しい理論を開発した。 光力は、CNT面上の表面電流密度と軸電場とで表される。 この研究は有限長低次元導体における光学的相互作用の理論的理解を前進させる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We develop a new theory of an optical force exerted on a carbon nanotube (CNT) with a nonlocal conductivity. The optical force is expressed in terms of the surface current density and the axial electric field on the CNT surface. To determine these quantities, we employ an integral-equation-based approach in terms of the current density. The analysis is constructed for a finite-length cylindrical CNT by rigorously accounting for edge effects. In addition to numerical solutions of the integral equation, we obtain an approximate analytical expression for the optical force acting on the CNT, which shows good agreement with numerical simulations. We also demonstrate the existence of some frequency ranges in which the optical force becomes negative, corresponding to the optical pulling effect. Such a pulling behavior is shown to originate from the nonlocality of the conductivity and to vanish in the local limit. This work advances theoretical understanding of optomechanical interactions in finite-length low-dimensional conductors and clarifies the role of spatial dispersion in the emergence of optical pulling forces.
• Abstract（参考訳）: 非局所伝導率のカーボンナノチューブ(CNT)に作用する光力の新しい理論を開発した。 光力は、CNT面上の表面電流密度と軸電場とで表される。 これらの量を決定するために、電流密度の観点から積分方程式に基づくアプローチを用いる。 端面効果を厳密に考慮し, 有限長円筒形CNTに対して解析を行った。 積分方程式の数値解に加えて,CNTに作用する光力の近似解析式を得る。 また、光引っ張り効果に応じて、光力が負となる周波数範囲の存在を実証する。 このような引力挙動は、導電率の非局所性に由来することが示され、局所的極限において消滅する。 この研究は、有限長低次元導体における光学的相互作用の理論的理解を前進させ、光学的引力の出現における空間的分散の役割を明らかにする。

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