中文

高应力氮化硅纳米梁中结构阻尼的证据及其对量子光力学的影响

光学 2018-07-18 v2 量子物理

摘要

我们利用腔增强光学干涉测量术分辨了高应力氮化硅纳米梁在其基频弯曲共振(3.4 MHz)远低频处的热运动。在超过两个数量级上,位移谱由一个受1/f1/f热力驱动的阻尼谐振子很好地建模,表明梁材料的损耗角与频率无关。在3.4 MHz处推断的损耗角,ϕ=4.5106\phi = 4.5\cdot 10^{-6},与基频梁模的品质因子(QQ)吻合良好(ϕ=Q1\phi = Q^{-1})。结合在更高阶弯曲模态上进行的QQ测量,并考虑应力诱导损耗稀释的模态依赖性,我们发现梁的本征(未稀释)损耗角在50 kHz至50 MHz之间变化小于2倍。我们讨论了这种“结构阻尼”对量子光力学实验的影响,其中作用于耦合到光学腔的机械振荡器的热力被辐射压力散粒噪声淹没。作为示例,我们展示了结构阻尼降低了有质动力压缩的带宽。

关键词

引用

@article{arxiv.1703.07134,
  title  = {Evidence for structural damping in a high-stress silicon nitride nanobeam and its implications for quantum optomechanics},
  author = {S. A. Fedorov and V. Sudhir and R. Schilling and H. Schütz and D. J. Wilson and T. J. Kippenberg},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1703.07134},
  year   = {2018}
}

备注

Submitted to the special issue of Physics Letters A in the memory of V. Braginsky