单晶金刚石纳米梁波导光力学

光力器件利用光灵敏地转导和驱动纳米机械结构的运动。单晶金刚石有望改善光力器件性能，同时也为纳米机械与金刚石色心自旋及相关量子技术接口提供机会。这里我们展示了对支持光学波导模式和机械共振的金刚石纳米梁超过35 GHz/nm的耗散波导-光力耦合，并利用该光力耦合以 $9.5$ fm/$\sqrt{\text{Hz}}$ 的灵敏度和 >150nm 的光学带宽测量纳米梁位移。纳米梁采用可扩展的欠蚀刻工艺从块状光学级单晶金刚石制备，并支持室温下品质因子 $2.5 \times 10^5$ 以及低温条件(5K)下 $7.2 \times 10^5$ 的机械共振。观察到由光热与光力效应相互作用导致的机械自振荡，在 sub-$\mu$W 吸收光功率下振幅超过200 nm，展示了光力激发和操控金刚石纳米机械结构的潜力。