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Light induced dipole-dipole interactions between optically levitated nanoparticles
Livia Hannah Egyed
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Physik
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Physik
Betreuer*in
Markus Aspelmeyer
Mitbetreuer*in
Uros Delic
DOI
10.25365/thesis.77472
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-19753.13916.104542-0
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Matrizen aus gekoppelten, mechanischen Oszillatoren sind ein vielversprechendes Feld um kollektive mechanische Effekte wie nicht-reziproken Phononen-transport zu untersuchen oder die Verschränkung mehrerer Teilchen zu realisieren. Die Verwendung von optisch gefangenen Teilchen in unterschiedlichen Fallen ermöglicht eine hohe Sensibilität beim messen von Kräften aufgrund der starken Isolation von ihrer Umwelt sowie viel Freiheit in der Wahl der Parameter des interagierenden Systems, wenn ihre Dipol-Abstrahlung zum koppeln verwendet wird. Wir präsentieren eine theoretische Herleitung der Kraft zwischen zwei gefangenen Dipolen die optisch miteinander interagieren, wobei die Position, Amplitude und Phase der Fallen individuell variierbar ist. Des Weiteren präsentieren wir ein Experiment, das breite Veränderungen in allen Parametern erlaubt, sodass Mehrteilchen-Dynamiken erschaffen und kontrolliert werden können. Schlussendlich präsentieren wir erste, vorläufige Ergebnisse, die die theoretisch hergeleiteten Effekte überprüfen.
Abstract
(Englisch)
Arrays of coupled mechanical oscillators are a promising field for studies of collective mechanical effects such as non-reciprocal phonon transport or the realization of multipartite entanglement. Using optically trapped particles in distinct tweezers allows for high force sensitivity due to their isolation from the environment as well as high tunability of the interacting system when using their dipole radiation as a mediator. We present a theoretical derivation of the optical interaction forces between two trapped nanoparticles in traps with individually tunable position, amplitude and phase. Furthermore, we present an experimental setup which allows for vast tunability of all the parameters in order to create and control multiparticle dynamics. Finally, we present first preliminary results that explore the theoretically derived effects.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Nanoteilchen optische Pinzette optische Wechselwirkung Vielteilchen-dynamik Interaktion konservative Systemdynamik nicht-konservative Systemdynamik nicht-reziproke Kräfte Teilchen Matrizen
Schlagwörter
(Englisch)
Nanoparticles optical tweezer optical interaction many-body dynamics coupling conservative system dynamics non-conservative system-dynamics non-reciprocal forces particle array
Autor*innen
Livia Hannah Egyed
Haupttitel (Englisch)
Light induced dipole-dipole interactions between optically levitated nanoparticles
Paralleltitel (Deutsch)
Licht induzierte Dipol-Dipol Wechselwirkungen zwischen optisch levitierten Nanoteilchen
Publikationsjahr
2022
Umfangsangabe
vi, 72 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Markus Aspelmeyer
AC Nummer
AC16597812
Utheses ID
63980
Studienkennzahl
UA | 066 | 876 | |