Opto-thermoelectric nanotweezers.
Opto-thermoelectric nanotweezers.
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DOI：
10.1038/s41566-018-0134-3
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发表时间：
2018-04
期刊：
影响因子：
35
通讯作者：
Zheng Y
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lin L;Wang M;Peng X;Lissek EN;Mao Z;Scarabelli L;Adkins E;Coskun S;Unalan HE;Korgel BA;Liz-Marzán LM;Florin EL;Zheng Y
等离子体纳米粒子的光学操纵为纳米光子学的基础和技术创新提供了机会。光子-声子转换引起的光学加热被认为是金属纳米颗粒的固有损耗，这限制了它们的应用。我们在这里表明，这个缺点可以变成一个优势，通过开发一种极低功率的光镊技术，称为光热电纳米镊子（OTENT）。通过光学加热热等离子体基片，由于加热激光光斑内溶解离子的空间分离，可以产生指向热电场，这使我们能够以单颗粒分辨率操纵各种材料，尺寸和形状的金属纳米颗粒。结合暗场光学成像，可以选择性地捕获纳米颗粒，并且可以原位解析它们的光谱响应。凭借其简单的光学，多功能的低功耗操作，适用于不同的纳米粒子，和可调的工作波长，OTENT将成为胶体科学和纳米技术的强大工具。
Optical manipulation of plasmonic nanoparticles provides opportunities for fundamental and technical innovation in nanophotonics. Optical heating arising from the photon-to-phonon conversion is considered as an intrinsic loss in metal nanoparticles, which limits their applications. We show here that this drawback can be turned into an advantage, by developing an extremely low-power optical tweezing technique, termed opto-thermoelectric nanotweezers (OTENT). Through optically heating a thermoplasmonic substrate, alight-directed thermoelectric field can be generated due to spatial separation of dissolved ions within the heating laser spot, which allows us to manipulate metal nanoparticles of a wide range of materials, sizes and shapes with single-particle resolution. In combination with dark-field optical imaging, nanoparticles can be selectively trapped and their spectroscopic response can be resolved in-situ. With its simple optics, versatile low-power operation, applicability to diverse nanoparticles, and tuneable working wavelength, OTENT will become a powerful tool in colloid science and nanotechnology.
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