用微机械蹦床进行自旋探测:迈向利用腔光力学的磁共振显微术

我们探讨了将腔光力学技术与利用磁共振力显微术(MRFM)成像自旋的努力相结合的前景与益处。我们特别聚焦于腔光力学中常用的一种机械谐振器——高应力化学计量氮化硅(Si$_3$N$_4$)膜。我们展示了一种蹦床膜谐振器的实验工作,其品质因数高于 $10^6$,质量比可比的标准膜谐振器低一个数量级。此类高应力谐振器正沿着通过软夹紧与声子晶体控制声辐射结合低温冷却等技术,在 MHz 频率下达到 0.1 $\rm{aN}/\sqrt{\rm{Hz}}$ 力灵敏度的轨迹发展。我们展示了使用功能化有磁颗粒的蹦床谐振器在室温下对系综进行力探测电子自旋共振的演示。我们讨论了将此类谐振器与低温下集成法布里-珀罗腔读出相结合的前景,并给出了膜腔光力学器件对未来核自旋 MRFM 影响的设想。