Abstract
We demonstrate a windmill type rotation of combined Mie particles caused by the evanescent field generated at the surface of a Gadolinium Gallium Garnet prism where a linearly polarized Nd:YAG laser beam (of wavelength 532 nm and power 100 mW) is totally reflected. The combined particles (e.g., doublets, triplets or quadruplets) consisting of polystyrene latex (or yeast) spheres with diameters of 3~5 m are reported to rotate at 0.1~1 rpm in water when the particles are slightly displaced from the center of the evanescent field.
파장이 532nm인 선형 파극된 Nd:YAG 레이저 광속을 Gadolimium Gallium Garnet 프리즘 면에서 전반시킬 때 형성된 에바네슨트파 석에 위차한 Mie 입자 결합체들이 광압에 의해 회전하는 것을 관찰하였다. 가우스 광속에 의한 에바슨트파의 최대 강도 지점에서 벗어난 곳에 위치한 3~5$\mu\textrm{m}$ 크기의 라텍스 또는 효모 결합체들이 0.1~1 rpm의 속도로 회전하엿는데, 두입자의 결합체는 광속의 진행 방향과 나란해질 때 회전이 멈추었으나 세입자 이상의 결합체들은 계속 회전하는 것을 볼 수 있었다. 본 실험 결과는 근접장 영역에서 에바네슨트파의 광압에 의한 마이크로 모터의 제작 가능성을 보여준다.