Голографический метод диагностики наночастиц в плотных наносуспензиях
В.И. Иванов, А.В. Мяготин
ФГБОУ ВО «Дальневосточный государственный университет путей сообщений»
DOI: 10.26456/pcascnn/2024.16.128
Краткое сообщение
Аннотация: Проанализирована эффективность записи динамических голограмм в дисперсных жидкофазных средах с высокой концентрацией наночастиц. Оптическая нелинейность среды обусловлена электрострикционными силами, действующими на частицы дисперсной фазы в градиентном световом поле. Массоперенос рассмотрен в случае надтепловых интенсивностях излучения, когда светоиндуцированное изменение концентрации наночастиц больше первоначальной и достигает насыщения. Показано, что при высоких уровнях интенсивности излучения запись динамической голограммы осуществляется в существенно нелинейном режиме, когда фазовая решетка становится несинусоидальной. При этом амплитуда первой гармоники резко возрастает с увеличением интенсивности, что позволяет добиться значительного повышения эффективности записи голограмм. Полученные результаты актуальны для динамической голографии дисперсных жидкофазных сред, а также для оптической диагностики таких сред.
Ключевые слова: электрострикция, кубичная нелинейность, наносуспензия, динамические голограммы, надтепловая интенсивность излучения, оптическая диагностика
- Иванов Валерий Иванович – д.ф.-м.н., профессор кафедры физики и теоретической механики, ФГБОУ ВО «Дальневосточный государственный университет путей сообщений»
- Мяготин Артем Владимирович – старший преподаватель кафедры физики и теоретической механики, ФГБОУ ВО «Дальневосточный государственный университет путей сообщений»
Ссылка на статью:
Иванов, В.И. Голографический метод диагностики наночастиц в плотных наносуспензиях / В.И. Иванов, А.В. Мяготин // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — 2024. — Вып. 16. — С. 128-133. DOI: 10.26456/pcascnn/2024.16.128.
Полный текст: загрузить PDF файл
Библиографический список:
1. Lee, W. Nonlinear optical response of colloidal suspensions / R. El-Ganainy, D. Christodoulides, K. Dholakia, E. Wright // Optics Express. – 2009. – V. 17. – I. 12. – P. 10277-10289. DOI: 10.1364/OE.17.010277.
2. Ivanov, V. A thermal lens response of the two components liquid in a thin him cell / V. Ivanov, G. Ivanova // Journal of Physics: Conference Series, International Conference of Young Scientists and Specialists «Optics-2015», 12-16 October 2015, St. Petersburg, Russia. – 2016. – V. 735. – Art. № 012037. – 4 p. DOI: 10.1088/1742-6596/735/1/012037.
3. Vicary, L. Pump-probe detection of optical nonlinearity in water-in-oil microemulsion // Philosophical Magazine B. – 2002. – V. 82. – I. 4. – P. 447-452. DOI: 10.1080/13642810208223133.
4. Ivanov, V.I. Thermal lens response in the two-component liquid layer / V.I. Ivanov, G.D. Ivanova, V.K. Khe // Proceedings of the SPIE. – 2015. – V. 9680. – Art. № 968042. – 4 p. DOI: 10.1117/12.2205722.
5. Ivanov, V.I. The concentration mechanisms of cubic nonlinearity in dispersive media / V.I. Ivanov, G.D. Ivanova, S.I. Kirjushina, A.V. Mjagotin // Journal of Physics: Conference Series, International Conference of Young Scientists and Specialists «Optics-2015», 12-16 October 2015, St. Petersburg, Russia. – 2016. – V. 735. –Art. № 012013. – 4 p. DOI: 10.1088/1742- 6596/735/1/012013.
6. Pai, C. Non-linear optical studies of colloidal nanofluids / C. Pai, M. Shalini, P. Agnel et al. // International Journal of Chemical and Physical Sciences. – 2014. – V. 3. – №. 5. – P. 44-51.
7. Myagotin, A.V. Transient gratings in the transparent nanoliquid / A.V. Myagotin, V.I. Ivanov, G.D. Ivanova // Proceedings of the SPIE. – 2017. – V. 10176. – Art. № 101761Z. – 6 p. DOI: 10.1117/12.2268272.
8. Pai, C. Nonlinear and magneto-optical effects in magnetic nanofluids / C. Pai , H. Muthurajan, N. Momin, M. Shalini, S. Radha // ScienceJet. – 2015. – V. 4. – Art. № 114. – 6 p.
9. El-Ganainy, R. Optical beam instabilities in nonlinear nanosuspensions // R. El-Ganainy, D.N. Christodoulides, Z.H. Musslimani et al. // Optics Letters. – 2007. – V. 32. – I. 21. – P. 3185-3187. DOI: 10.1364/OL.32.003185.
10. Pobegalov, G. Low-power optical bistability and hysteresis in the laser system with absorbing nanosuspension / G. Pobegalov, P. Agruzov, I. Ilichev, A. Shamray // Optics Letters. – 2014. – V. 39. – I. 9. – P. 2819-2822. DOI: 10.1364/OL.39.002819.
11. El-Ganainy, R. Soliton dynamics and self-induced transparency in nonlinear nanosuspensions / R. El-Ganainy, D.N. Christodoulides, C. Rotschild, M. Segev // Optics Express. – 2007. – V. 15. – I. 16. – P. 10207-10218. DOI: 10.1364/OE.15.010207.
12. Kelly, T.S. Guiding and nonlinear coupling of light in plasmonic nanosuspensions / T.S. Kelly, Y.-X. Ren, A. Samadi et al. // Optics Letters. – 2016. – V. 41. – I. 16. – P. 3817-3820. DOI: 10.1364/OL.41.003817.