Мультипольная электродинамика

Иллюстрация свойств пространственно-временной  инверсии координат для полного набора диполей: электрического, тороидального электрического, магнитного и тороидального магнитного.

До недавнего времени считалось, что возбудить магнитные моменты у какого-либо объекта в видимом диапазоне практически невозможно. Исключение составляют некоторые атомы с магнитными переходами. Однако исследование мультипольных спектров наночастиц с высоким показателем преломления (например, кремниевых или германиевых) показало, что за счет токов смещения в таких объектах могут возбуждаться магнитные диполи и мультиполи более высоких порядков. Данное открытие легло в основу так называемой «диэлектрической нанофотоники», посвященной исследованию и применению подобных частиц для реализации новых видов взаимодействия на наномасштабах, включая концентрацию и локализацию магнитного поля, детектирование магнитных атомов, конструирование метаповерхностей и систем, излучающих только вперед (абсолютно прозрачных) либо полностью отражающих и т.д.

Нами последовательно развиваются методы конфигурирования рассеяния и мультипольного спектра наночастиц, исследуются эффекты наведенной бианизотропии в системе наночастиц с высоким показателем преломления, усиления их магнитных моментов, а также различные способы концентрации и усиления магнитного поля на наномасштабах. На основе подобных систем предполагается, например, разрабатывать метаповерхности для Оптических, голографических и фотовольтаических приложений. 

Помимо этого, большое значение данное исследование имеет и для оптомеханики. Действительно, учет мультиполей высших порядков в спектре рассеяния наночастиц, включая магнитные, необходим для эффективной манипуляции последними. Ранее было показано, что магнето-диэлектрические частицы могут вести себя во внешнем поле совершенно иначе, нежели объекты, обладающие только электрическим откликом. Также, контролируемое возбуждение мультиполей в нанообъекте позволяет конфигурировать его диаграмму направленности и, соответственно, действующие на него оптические силы. Таким образом может быть реализовано движение частицы навстречу лучу («луч притяжения»), ускорение вдоль пучка, боковое движение, зависание (левитация) и т.д.

Сотрудники

Иллюстрация свойств пространственно-временной  инверсии координат для полного набора диполей: электрического, тороидального электрического, магнитного и тороидального магнитного.

Публикации

2019

35.
Denis Novitsky
Andrey Novitsky
, vol.
99
, pp.
043812
, 2019
[DOI:
10.1103/physreva.99.043812
] [ IF:
2.907
, SJR:
1.058
]
33.
Yakov Greenberg
Yuan Hsing Fu
Andrey Evlyukhin
Alina Karabchevsky
, vol.
9
, pp.
3438
, 2019
[DOI:
10.1038/s41598-019-40226-0
] [ IF:
4.011
, SJR:
1.414
]
32.
Dmitry Filonov
Andrey Evlyukhin
Alexey Kadochkin
Elizaveta Nenasheva
Pavel Ginzburg
, vol.
98
, pp.
165419
, 2019
[DOI:
10.1103/PhysRevB.98.165419
] [ IF:
3.736
, SJR:
1.503
]
31.
Viktoriia Babicheva
Alina Karabchevsky
Andrey B. Evlyukhin
, vol.
99
, pp.
45424
, 2019
[DOI:
10.1103/PhysRevB.99.045424
] [ IF:
3.736
, SJR:
1.503
]
30.
The high-order toroidal moments and anapole states in all-dielectric photonics
Pavel A. Dergachev
Andrey B. Evlyukhin
A.E. Miroshnichenko
  , vol.
13
, pp.
1800266
, 2019
[DOI:
10.1002/lpor.201800266
] [ IF:
9.056
, SJR:
3.821
]
29.
Denis Novitsky
, vol.
531(2)
, pp.
1800405
, 2019
[DOI:
10.1002/andp.201800405
] [ IF:
3.276
, SJR:
1.091
]
28.
A. Kucherik
S. Kutrovskaya
A. Osipov
M. Gerke
I. Chestnov
S. Arakelian
A.V. Kavokin
, vol.
9
, pp.
338
, 2019
[DOI:
10.1038/s41598-018-36851-w
] [ IF:
4.011
, SJR:
1.414
]
27.
Viktoriia Babicheva
Alina Karabchevsky
Andrey B. Evlyukhin
, vol.
10927
, pp.
109270
, 2019
[DOI:
10.1117/12.2506973
] [ SJR:
0.238
]

2018

26.
D. Vestler
M.E. Nasir
A. Ben-Moshe
A.V. Krasavin
T. Levi-Belenkova
Pavel Ginzburg
G. Markovich
A.V. Zayats
, vol.
26
, pp.
17841-17848
, 2018
[DOI:
10.1364/OE.26.017841
] [ IF:
3.356
, SJR:
1.519
]
23.
, vol.
1874
, pp.
30003
, 2018
[DOI:
10.1063/1.4998032
] [ SJR:
0.165
]
22.
A. Novitsky
A.V. Lavrinenko
, vol.
95
, pp.
53818
, 2018
[DOI:
10.1103/PhysRevA.95.053818
] [ IF:
2.909
, SJR:
1.288
]
21.
Denis Zhigunov
Andrey B. Evlyukhin
Urs Zywietz
B. Chichkov
, vol.
5
, pp.
977-983
, 2018
[DOI:
10.1021/acsphotonics.7b01275
] [ IF:
6.880
, SJR:
3.376
]
19.
Liyang Yue
Oleg Minin
Zengbo Wang
James Monks
Igor Minin
, vol.
43
, pp.
771-774
, 2018
[DOI:
10.1364/OL.43.000771
] [ IF:
3.589
, SJR:
1.790
]

2017

18.
, vol.
96
, pp.
35443
, 2017
[DOI:
10.1103/PhysRevB.96.035443
] [ IF:
3.836
, SJR:
2.339
]

2016

12.
V. Kozlov
Dmitry Filonov
Steinberg Ben Z.
Pavel Ginzburg
, vol.
109
, pp.
203503
, 2016
[DOI:
10.1063/1.4967238
] [ IF:
3.142
, SJR:
1.499
]
11.
Dmitry Filonov
Pavel Ginzburg
[DOI:
10.1364/JOSAA.33.001910
] [ IF:
1.457
, SJR:
0.918
]
10.
, vol.
186
, pp.
727-772
, 2016
[DOI:
10.3367/UFNr.2016.02.037703
] [ IF:
2.126
, SJR:
0.867
]
9.
, vol.
6
, pp.
22546
, 2016
[DOI:
10.1038/srep22546
] [ IF:
5.228
, SJR:
2.034
]

2015

8.
, vol.
119
, pp.
367–380
, 2015
[DOI:
10.1134/S0030400X15090040
] [ IF:
0.723
, SJR:
0.304
]
7.
, vol.
91
, pp.
205126
, 2015
[DOI:
10.1103/PhysRevB.91.205126
] [ IF:
3.736
, SJR:
2.762
]
4.
, vol.
91
, pp.
125426
, 2015
[DOI:
10.1103/PhysRevB.91.125426
] [ IF:
3.736
, SJR:
2.762
]
3.
Pavel Ginzburg
Powell David A.
Krasavin Alexey V.
Gregory_A. Wurtz
Podolskiy Viktor A.
Anatoly Zayats
, vol.
92
, pp.
195127
, 2015
[DOI:
10.1103/PhysRevB.92.195127
] [ IF:
3.736
, SJR:
2.762
]

2013

1.
S.V. Sukhov
S.A. Nikitov
[DOI:
10.1016/j.photonics.2013.08.004
] [ IF:
1.792
, SJR:
0.962
]