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法国研究人员进行了砷化镓谐振器中的微观纳米力学耗散方面研究

发布:guangxuequan    |    2018-06-14 15:39    阅读:167
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近期,法国巴黎狄德罗大学的Hamoumi等人就砷化镓谐振器中的微观纳米力学耗散进行了研究。Hamoumi等人报告了一个在钳位和流体损失可以忽略不计的条件下系统研究的砷化镓光学机械盘状谐振器,以及其在高频(300 MHz)纳米机械方面的耗散。结果显示声子与声子相互作用伴随着损耗背景,并在在低温(3K)时消失。氧化铝在表面的原子层沉积改变了谐振器的品质因数,这种现象表明了表面耗散的重要性。研究人员通过两级系统模型精确地拟合温度演化,表明砷化镓谐振器中的纳米机械耗散直接关系到它们的微观性质。二能级系统,特别是在表面上,在从3-300 K的所有温度下,这种性质决定了这样的高质量晶体纳米机械装置的阻尼和波动。

纳米机械耗散的物理起源是一个令人好奇和引发争论的话题,并受到大量实际应用的推动。超低损耗纳米机械谐振器是光力学的关键组成部分,它研究光和机械运动的相互作用。它们在弱力分辨率、质量感测和介观量子操作中变得至关重要,例如机械运动的基态冷却和机械系统之间的纠缠。例如,砷化镓(GaAs)纳米光机盘谐振器,其高频径向Breath模式(RBMS)强烈耦合到光学回音壁模式(WGMS),由于其组成的晶体外延材料,显示出低的机械耗散,并且他们确实获得了大的Q频率产物。然而,尽管实现了对钳位损耗的控制,但其最终的机械性能仍然受到残余阻尼过程的影响,对这些过程的研究是当前工作的重点。

图1 (a)一个位于半径500 nm AlGaAs基座上的200nm厚的GaAs盘。(b) 圆盘一阶RBM的有限元模拟

原文链接: https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.223601

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