用于量子光电力学的高品质因子纳米机械晶体 AlN 共振器
介观与纳米尺度物理
2024-09-20 v2 材料科学
应用物理
光学
量子物理
摘要
高 Qm 的机械共振器是需要低噪声和长相干时间的应用中至关重要的，例如镜像悬挂、量子腔光力学器件或纳米机械传感器。材料中的拉伸应变使得可以使用耗能稀释和应变工程技术，这些技术会增加机械质量因子。这些技术已用于制造由非晶材料和最近由晶体材料（如 InGaP、SiC 和 Si）制成的高 Qm 机械共振器。 exhibiting substantial piezoelectricity 扩充了高 Qm 纳米机械共振器直接利用电子自由度的能力。本文实现了 Qm 达到 的纳米机械共振器，采用厚度为 \SI{290}{\nano\meter} 的拉伸应变 AlN，其是一种 epitaxially 生长的晶体材料，具有强强电偶极性。我们展示的纳米机械共振器利用耗能稀释和应变工程技术，以接近 \,\SI{}{\hertz} 的 Qf 乘积实现了室温下的高性能。我们实现了一种新型共振器几何结构，三角线，其形状遵循 Al-N 键，提供一个中心垫片，我们用光子晶体加工。这样可以实现超过 80% 的光学反射率，以实现对垂直光的高效耦合。所呈现的结果为基于拉伸应变 AlN 的室温下量子光电力学器件铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2402.12196,
title = {Nanomechanical crystalline AlN resonators with high quality factors for quantum optoelectromechanics},
author = {Anastasiia Ciers and Alexander Jung and Joachim Ciers and Laurentius Radit Nindito and Hannes Pfeifer and Armin Dadgar and Andre Strittmatter and Witlef Wieczorek},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.12196},
year = {2024}
}