Full three-dimensional Poynting vector flow analysis of great field-intensity enhancement in specifically sized spherical-particles
| Источник: | Scientific Reports Vol. 9.— 2019.— [20224, 8 p.] |
|---|---|
| Автор-организация: | Национальный исследовательский Томский политехнический университет Инженерная школа неразрушающего контроля и безопасности Отделение электронной инженерии |
| Другие авторы: | Yue L. Liyang, Bing Ya. Yan, Monks J. N. James, Dhama R., Jiang C., Minin O. V. Oleg Vladilenovich, Minin I. V. Igor Vladilenovich, Wang Z. |
| Примечания: | Title screen The Poynting vector plays a key role in electrodynamics as it is directly related to the power and the momentum carried by an electromagnetic wave. Based on the Lorenz-Mie theory, we report on the focusing effect of a spherical particle-lens by properly analysing the Poynting vector maps. Conventional two-dimensional (2D) maps showing Poynting vector magnitude and direction in a given plane cannot deliver information on three-dimensional (3D) directivity and vectorisation in key regions of singularities, such as vortexes and saddle points, due to poor expressiveness. In this article, an analytical 3D mapping technology is utilised to track the field-features passing through the singularities of the distribution of the Poynting vector in a spherically dielectric mesoscale particle-lens. We discovered that the spheres with the certain size parameters can stimulate extremely large field-intensity at singularities and then form two circular hotspots around the sphere poles. An astonishing large ‘heart-shape’ 3D Poynting vector circulation, which cannot be predicted by conventional 2D mapping analysis, is found to provide a great angular variation within an enormous range in these spheres. We anticipate that this effect will contribute to the field-enhancement phenomena, such as surface enhances Raman scattering, surface enhances absorption, super-resolution imaging and others. |
| Язык: | английский |
| Опубликовано: |
2019
|
| Предметы: | |
| Online-ссылка: | https://doi.org/10.1038/s41598-019-56761-9 |
| Формат: | Электронный ресурс Статья |
| Запись в KOHA: | https://koha.lib.tpu.ru/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=663839 |
Схожие документы
Experimental observation of flat focusing mirror based on photonic jet effect; Scientific Reports; Vol. 10
Опубликовано: (2020)
Опубликовано: (2020)
Principles of Nano-Optics
по: Novotny L. Lukas
Опубликовано: (New York, Cambridge University Press, 2007)
по: Novotny L. Lukas
Опубликовано: (New York, Cambridge University Press, 2007)
Near-Field Light-Bending Photonic Switch: Physics of Switching Based on Three-Dimensional Poynting Vector Analysis; Photonics; Vol. 9, iss. 3
Опубликовано: (2022)
Опубликовано: (2022)
Дифракционная компьютерная оптика
Опубликовано: (Москва, Физматлит, 2007)
Опубликовано: (Москва, Физматлит, 2007)
Enhancing the vaporization and secondary atomization of two-liquid droplets for fire suppression; Fire Safety Journal; Vol. 146
Опубликовано: (2024)
Опубликовано: (2024)
Chaotic dynamics of the size-dependent non-linear micro-beam model; Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation; Vol. 50
Опубликовано: (2017)
Опубликовано: (2017)
Puffing/micro-explosion in droplets of rapeseed oil with coal micro-particles and water; Fuel; Vol. 316
Опубликовано: (2022)
Опубликовано: (2022)
Activation of anthracite combustion by copper acetate: mechanism, effect of particle size and introduction method; International Journal of Coal Science and Technology; Vol. 10, iss. 1
Опубликовано: (2023)
Опубликовано: (2023)
Temperature measurements in a string of three closely spaced droplets before the start of puffing/micro-explosion: Experimental results and modelling; International Journal of Heat and Mass Transfer; Vol. 181
Опубликовано: (2021)
Опубликовано: (2021)
Micro-explosion of a two-component droplet: How the initial temperature of the water core affects the breakup conditions and outcomes; Powder Technology; Vol. 382
Опубликовано: (2021)
Опубликовано: (2021)
Three-dimensional simulation of full conduction-convection-radiation coupling with high Rayleigh numbers; International Journal of Thermal Sciences; Vol. 184
по: Nee A. E. Aleksandr Eduardovich
Опубликовано: (2023)
по: Nee A. E. Aleksandr Eduardovich
Опубликовано: (2023)
Comparison of micro-explosive fragmentation regimes and characteristics of two- and three component droplets on a heated substrate; International Journal of Heat and Mass Transfer; Vol. 179
Опубликовано: (2021)
Опубликовано: (2021)
Explosive disintegration of two-component drops under intense conductive, convective, and radiant heating; Applied Thermal Engineering; Vol. 152
по: Antonov D. V. Dmitry Vladimirovich
Опубликовано: (2019)
по: Antonov D. V. Dmitry Vladimirovich
Опубликовано: (2019)
Puffing/micro-explosion in rapeseed oil/water droplets: The effects of coal micro-particles in water; Fuel; Vol. 289
Опубликовано: (2021)
Опубликовано: (2021)
Микроконтроллеры Microchip с аппаратной поддержкой USB
по: Яценков В. С. Валерий Станиславович
Опубликовано: (Москва, Горячая линия-Телеком, 2008)
по: Яценков В. С. Валерий Станиславович
Опубликовано: (Москва, Горячая линия-Телеком, 2008)
Микроконтроллеры Microchip: практическое руководство
по: Яценков В. С. Валерий Станиславович
Опубликовано: (Москва, Горячая линия-Телеком, 2008)
по: Яценков В. С. Валерий Станиславович
Опубликовано: (Москва, Горячая линия-Телеком, 2008)
Ratio of water/fuel concentration in a group of composite droplets on high-temperature heating; Applied Thermal Engineering; Vol. 206
Опубликовано: (2022)
Опубликовано: (2022)
Optimization of 3D Printing Parameters of High Viscosity PEEK/30GF Composites; Polymers; Vol. 16, iss. 18
Опубликовано: (2024)
Опубликовано: (2024)
Программа схемотехнического моделирования Micro-Сap. Версии 9, 10 учебное пособие для вузов
по: Амелина М. А.
Опубликовано: (Санкт-Петербург, Лань, 2024)
по: Амелина М. А.
Опубликовано: (Санкт-Петербург, Лань, 2024)
Экспериментальное исследование структурной стабильности стенок котельных труб; Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов; Т. 327, № 1
Опубликовано: (2016)
Опубликовано: (2016)
Глубокое каналирование и филаментация мощного лазерного излучения в веществе
Опубликовано: (Москва, Интерконтакт Наука, 2009)
Опубликовано: (Москва, Интерконтакт Наука, 2009)
Дифракционная оптика и нанофотоника
Опубликовано: (Москва, Физматлит, 2014)
Опубликовано: (Москва, Физматлит, 2014)
Temperature and convection velocities in two-component liquid droplet until micro-explosion; Experimental Thermal and Fluid Science; Vol. 109
Опубликовано: (2019)
Опубликовано: (2019)
Теория электрических цепей и компьютерный анализ режимов. Часть 2. Переходные процессы в электрических цепях учебное пособие для вузов
по: Тылес М. Г.
Опубликовано: (Санкт-Петербург, Лань, 2024)
по: Тылес М. Г.
Опубликовано: (Санкт-Петербург, Лань, 2024)
Photonic hook generation under an electric dipole from a dielectric micro-cylinder; Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer; Vol. 323
Опубликовано: (2024)
Опубликовано: (2024)
Теория электрических цепей и компьютерный анализ режимов. Часть 1. Установившиеся режимы в линейных электрических цепях учебное пособие для вузов
по: Тылес М. Г.
Опубликовано: (Санкт-Петербург, Лань, 2022)
по: Тылес М. Г.
Опубликовано: (Санкт-Петербург, Лань, 2022)
The Perceptual Structure of Three-Dimensional Art
по: Hackett, Paul M.W
Опубликовано: (2017)
по: Hackett, Paul M.W
Опубликовано: (2017)
Application of ANSYS Fluent to the analysis of puffing/micro-explosion of composite droplets; Thermal Science and Engineering Progress; Vol. 69
Опубликовано: (2026)
Опубликовано: (2026)
Influence of the Texture Configuration of Heating Surfaces Created by Laser Irradiation on the Ignition and Combustion Characteristics of Liquid Fuels; Applied Sciences; Vol. 13, iss. 1
Опубликовано: (2023)
Опубликовано: (2023)
Shedding light on the structure of silver nanoparticles with promising properties for nano-oncology; Journal of Nanoparticle Research; Vol. 27, iss. 9
Опубликовано: (2025)
Опубликовано: (2025)
Heat and mass transfer in composite droplets before the start of puffing/micro-explosion: the effect of internal convection; Fuel; Vol. 414
по: Antonov D. V. Dmitry Vladimirovich
Опубликовано: (2026)
по: Antonov D. V. Dmitry Vladimirovich
Опубликовано: (2026)
Микровзрывная фрагментация двухжидкостных капель на основе биодизеля: критические условия и вторичные фрагменты; Перспективы развития фундаментальных наук; Т. 1 : Физика
по: Чоботова В. М.
Опубликовано: (2025)
по: Чоботова В. М.
Опубликовано: (2025)
Vector Control of Three-Phase AC Machines System Development in the Practice /
по: Quang, Nguyen Phung, и др.
Опубликовано: (2015)
по: Quang, Nguyen Phung, и др.
Опубликовано: (2015)
Invariant and Quasiinvariant Measures in Infinite-Dimensional Topological Vector Spaces
по: Pantsulaia G. Gogi
Опубликовано: (New York, Nova Science Publishers. Inc., 2007)
по: Pantsulaia G. Gogi
Опубликовано: (New York, Nova Science Publishers. Inc., 2007)
Ignition and combustion characteristics of coal-water-oil slurry placed on modified metal surface at mixed heat transfer; Fuel Processing Technology; Vol. 233
Опубликовано: (2022)
Опубликовано: (2022)
Comparative investigations of structure and properties of micro-arc wollastonite-calcium phosphate coatings on titanium and zirconium-niobium alloy; Bioactive Materials; Vol. 2, iss. 3
Опубликовано: (2017)
Опубликовано: (2017)
Intensification of Vaporization and Secondary Atomization of Droplets of Fire-Extinguishing Liquid Composition; Technical Physics Letters; Vol. 46, iss. 2
по: Antonov D. V. Dmitry Vladimirovich
Опубликовано: (2020)
по: Antonov D. V. Dmitry Vladimirovich
Опубликовано: (2020)
Child droplet compositions produced by puffing and micro-explosion of two-liquid parent droplets; Experimental Thermal and Fluid Science; Vol. 158
по: Antonov D. V. Dmitry Vladimirovich
Опубликовано: (2024)
по: Antonov D. V. Dmitry Vladimirovich
Опубликовано: (2024)
Three-dimensional room visualization on the basis of two-dimensional pictures; Mechanical Engineering, Automation and Control Systems (MEACS)
по: Tsapko I. V. Irina Valerievna
Опубликовано: (2014)
по: Tsapko I. V. Irina Valerievna
Опубликовано: (2014)
Дифракционная оптика и нанофотоника
по: Безус Е. А.
Опубликовано: (Москва, ФИЗМАТЛИТ, 2014)
по: Безус Е. А.
Опубликовано: (Москва, ФИЗМАТЛИТ, 2014)
Схожие документы
-
Experimental observation of flat focusing mirror based on photonic jet effect; Scientific Reports; Vol. 10
Опубликовано: (2020) -
Principles of Nano-Optics
по: Novotny L. Lukas
Опубликовано: (New York, Cambridge University Press, 2007) -
Near-Field Light-Bending Photonic Switch: Physics of Switching Based on Three-Dimensional Poynting Vector Analysis; Photonics; Vol. 9, iss. 3
Опубликовано: (2022) -
Дифракционная компьютерная оптика
Опубликовано: (Москва, Физматлит, 2007) -
Enhancing the vaporization and secondary atomization of two-liquid droplets for fire suppression; Fire Safety Journal; Vol. 146
Опубликовано: (2024)