論文の概要: Scanning force sensing at $\mu$m-distances from a conductive surface
with nanospheres in an optical lattice
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.03420v1
- Date: Fri, 5 Mar 2021 01:38:59 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-09 00:18:49.774138
- Title: Scanning force sensing at $\mu$m-distances from a conductive surface
with nanospheres in an optical lattice
- Title（参考訳）: 光格子中のナノ球を有する導電性表面からの$\mu$m距離での走査力センシング
- Authors: Cris Montoya, Eduardo Alejandro, William Eom, Daniel Grass, Nicolas
Clarisse, Apryl Witherspoon, and Andrew A. Geraci
- Abstract要約: 金属鏡面からレーザ光を逆反射して形成した光学立位波電位において,ナノ粒子を捕捉・加工する方法を実証する。
金でコーティングされたシリコンミラーの表面から数百ナノメートルから数十ミクロンの距離に170ドル(約1万2000円)のシリカナノ粒子を確実に配置することができる。
この方法では、光学的捕捉ナノ粒子を用いた表面近傍の3次元走査力センシングが可能であり、高感度走査力顕微鏡、カシミール効果の試験、重力逆効果の試験が期待できる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The center-of-mass motion of optically trapped dielectric nanoparticles in
vacuum is extremely well-decoupled from its environment, making a powerful tool
for measurements of feeble sub-attonewton forces. We demonstrate a method to
trap and manuever nanoparticles in an optical standing wave potential formed by
retro-reflecting a laser beam from a metallic mirror surface. We can reliably
position a $\sim 170$ nm diameter silica nanoparticle at distances of a few
hundred nanometers to tens of microns from the surface of a gold-coated silicon
mirror by transferring it from a single-beam tweezer trap into the standing
wave potential. We can further scan the two dimensional space parallel to the
mirror surface by using a piezo-driven mirror. This method enables
three-dimensional scanning force sensing near surfaces using optically trapped
nanoparticles, promising for high-sensitivity scanning force microscopy, tests
of the Casimir effect, and tests of the gravitational inverse square law at
micron scales.
- Abstract（参考訳）: 真空中における光学的に捕捉された誘電体ナノ粒子の質量中心運動は、その環境から非常によく分離され、弱いサブアットニュートン力の測定に強力なツールとなる。
金属鏡面からレーザビームを逆反射させて形成した光学立位波電位におけるナノ粒子の捕捉と加工方法を示す。
金でコーティングされたシリコンミラーの表面から数百ナノメートルから数十ミクロンの距離で、直径170セントのシリカナノ粒子を確実に位置決めすることができ、これをシングルビームトワイザートラップから定在波電位に移すことができる。
さらに、ピエゾ駆動ミラーを用いて、鏡面に平行な2次元空間を走査することができる。
この方法は、光学的捕捉ナノ粒子を用いた表面近傍の3次元走査力センシングを可能にし、高感度走査力顕微鏡、カシミール効果の試験、ミクロンスケールでの重力逆2乗則の試験を約束する。
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