快速旋转介电纳米颗粒的声学与光学性质

真空中悬浮的纳米颗粒可被驱动以极高频率旋转,仅受材料抗拉强度限制。在此类高频下,固态量子激发的动力学预计将发生剧烈变化。本文从理论上描述了声学声子与纳米颗粒绕自身轴旋转之间的相互作用,并建模了当纳米颗粒以固定频率旋转时其声学与光学性质如何变化。作为示例,我们解析预测了旋转介电纳米球的形状、声学本征模谱、介电常数和极化率的标度关系。我们发现,在当前实验中达到的几吉赫兹频率下这些性质的变化应当可用现有技术测量。我们的工作旨在探索介观物质在极端旋转下的固态量子激发,这一 regime 随着对高度隔离悬浮纳米颗粒精密控制的出现正变得可及。