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Towards optical cooling of silicon nanoparticles in a microcavity
Franz Ferdinand Wieser
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Physik
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Physik
Betreuer*in
Markus Arndt
DOI
10.25365/thesis.48191
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-22770.54909.575472-3
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Optomechanik ist ein schnell voranschreitendes Feld mit vielversprechenden Anwendungsmöglichkeiten in Tests der fundamentalen Naturgesetze, der Thermodynamik bis hin zu sehr präzisen Messungen. Technologischer Fortschritt im Bereich der Fabrikation von Mikro- und Nanooptik ermöglicht nunmehr die Erforschung neuer Parameterregime mit diesen Systemen. Insbesondere haben sich einzelne Nanoteilchen in mikroskopischen optischen Resonatoren als möglicher Weg zum Nachweis von Quanteneigenschaften auf mesoskopischen und schließlich auch makroskopischen Skalen hervorgetan. Aufgrund ihrer Größe sind sie gut geeignet, um das Superpositionsprinzip, dem viele der eigenartigen Phänomene der Quantenmechanik entspringen, experimentell zu untersuchen. Laserkühlung
in optischen Resonatoren erlaubt es, die Bewegung von Nanoteilchen durch ihre Wechselwirkung mit Licht zu verlangsamen und sie auf diese Weise für Materiewelleninterferometrie vorzubereiten. Eine Reihe neuartiger Mikroresonatoren mit hoher Güte und freiem Zugang zu diesem Zweck wurde entwickelt und in einem eigens dafür erstellten Aufbau getestet. Zudem konnte eine dispersive Wechselwirkung mit der Mode beobachtet werden und die Laserkühlung in einem Massenbereich von 10^6 - 10^9 amu scheint nun in unmittelbarer Reichweite.
Abstract
(Englisch)
Optomechanics is a rapidly advancing field with potential applications in many areas of research ranging from fundamental tests of physics and thermodynamics to sensing. Recently, technological advances in the fabrication of micro- and nanooptical systems have opened up new parameter regimes and hold great promise for future experiments. In particular, individual nanoparticles coupled to microcavities have emerged as a viable route towards the quantum regime on the mesoscopic and eventually even macroscopic scale. The size of the objects under investigation naturally makes them good candidates for tests of the superposition principle which is manifest in the interference of matter-waves. Cavity cooling is a way to slow down the motion of nanoparticles through their interaction with light and prepare them for interferometry. A novel set of open-access, high-finesse microcavities with small mode volumes for this purpose was characterized in a new experimental setup. Dispersive coupling of nanoparticles has been observed and paves the way for cavity cooling in the 10^6 - 10^9 amu mass range.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
cavity cooling nanoparticles microcavity
Schlagwörter
(Deutsch)
Cavitykühlung Nanoteilchen Mikroresonator
Autor*innen
Franz Ferdinand Wieser
Haupttitel (Englisch)
Towards optical cooling of silicon nanoparticles in a microcavity
Paralleltitel (Deutsch)
Optische Kühlung von Silizium-Nanoteilchen in einem Mikroresonator
Publikationsjahr
2017
Umfangsangabe
68 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Markus Arndt
AC Nummer
AC15056325
Utheses ID
42568
Studienkennzahl
UA | 066 | 876 | |