质量加载膜的强致动及其光声学应用
应用物理
2025-12-24 v2
摘要
越来越多的研究正向着将量子力学与引力结合的方向发展，其中研究来自 very small source mass 的引力是可行的起点。为准备此类实验，研究弱引力力的工作已采用机械共振器来检测来自致动源质量的时间依赖引力。本文展示了一种利用电容致动的源质量方法，该方法在一个1 mg 金属球嵌入硅氮化物膜上实现，而非使用压电或电机致动。该设计同时提供了通过将膜位置耦合到3D腔体电磁模式实现微波光声学实现的方法。该腔的品质因数未因电磁泄漏至致动电极而显著受损，允许在电场高度集中区域引入直流和kHz交流电压。我们测量了超过700 nm的驱动振幅和超过十分之一的机械共振频率可调范围，以适配未来实验中探测器的频率范围。演示了通过在低温下测量腔共振实现光声学读出，同时室温测量提供了补充性的机械响应机制理解，包括因设备内部碰撞导致的凹向接触。
引用
@article{arxiv.2512.19191,
title = {Strong actuation and optomechanical application of mass loaded membranes},
author = {Joe Depellette and Ewa Rej and Richa Cutting and Mika A. Sillanpää},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.19191},
year = {2025}
}