論文の概要: Feedback Cooling of an Insulating High-Q Diamagnetically Levitated Plate
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.01660v1
- Date: Mon, 4 Dec 2023 06:22:17 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-12-05 16:13:23.275045
- Title: Feedback Cooling of an Insulating High-Q Diamagnetically Levitated Plate
- Title(参考訳): 絶縁性高Q磁気浮上板のフィードバック冷却
- Authors: S. Tian, K. Jadeja, D. Kim, A. Hodges, G. C. Hermosa, C. Cusicanqui,
R. Lecamwasam, J. E. Downes, and J. Twamley
- Abstract要約: 我々は、センチメートル規模の大型発振器の受動的磁気浮上を実演する。
この材料は高反磁性であるが、電気絶縁体である。
室内温度から320ミリケルビンまでの周波数19Hzの垂直運動を冷却するために遅延フィードバックを適用した。
- 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: Levitated systems in vacuum have many potential applications ranging from new
types of inertial and magnetic sensors through to fundamental issues in quantum
science, the generation of massive Schrodinger cats, and the connections
between gravity and quantum physics. In this work, we demonstrate the passive,
diamagnetic levitation of a centimeter-sized massive oscillator which is
fabricated using a novel method that ensures that the material, though highly
diamagnetic, is an electrical insulator. By chemically coating a powder of
microscopic graphite beads with silica and embedding the coated powder in
high-vacuum compatible wax, we form a centimeter-sized thin square plate which
magnetically levitates over a checkerboard magnet array. The insulating coating
reduces eddy damping by almost an order of magnitude compared to uncoated
graphite with the same particle size. These plates exhibit a different
equilibrium orientation to pyrolytic graphite due to their isotropic magnetic
susceptibility. We measure the motional quality factor to be Q~1.58*10^5 for an
approximately centimeter-sized composite resonator with a mean particle size of
12 microns. Further, we apply delayed feedback to cool the vertical motion of
frequency ~19 Hz from room temperature to 320 millikelvin.
- Abstract(参考訳): 真空中の浮上系は、新しい種類の慣性および磁気センサーから量子科学の基本的な問題、巨大なシュロディンガー猫の生成、重力と量子物理学の接続に至るまで、多くの潜在的な応用がある。
本研究では,高反磁性の材料が電気絶縁体であることを保証する新しい方法を用いて作製した,センチメートル規模の大型発振器の受動的磁気浮上を実証する。
マイクログラファイトビーズの粉末をシリカで化学的にコーティングし, コーティングした粉末を高真空対応ワックスに埋め込むことで, チェッカーボード磁石アレイ上に磁気浮上するセンチメートルの薄い正方形板を形成する。
絶縁皮膜は、同じ粒径の未被覆黒鉛と比較して、渦減衰をほぼ一桁程度低減する。
これらのプレートは、等方性磁化率のため、熱分解グラファイトに対して異なる平衡配向を示す。
粒子径12ミクロンの約1cmの複合共振器に対して, 運動品質係数をQ~1.58*10^5とした。
さらに,遅延フィードバックを適用し,室温から320ミリケルビンまでの周波数~19Hzの垂直運動を冷却する。
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