論文の概要: Control of quality factor of atomic force microscopy cantilever by cavity optomechanical effect
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.10740v1
- Date: Sat, 16 Mar 2024 00:01:35 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-19 22:04:53.142186
- Title: Control of quality factor of atomic force microscopy cantilever by cavity optomechanical effect
- Title(参考訳): キャビティ光学効果による原子間力顕微鏡カンチレバーの品質因子の制御
- Authors: Noah Austin-Bingamon, Binod D. C., Yoichi Miyahara,
- Abstract要約: 本稿では,Fabry-P'erot光干渉計における原子間力顕微鏡カンチレバーの品質係数を変更する手法を提案する。
- 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: Quality factor plays a fundamental role in dynamic mode atomic force microscopy. We present a technique to modify the quality factor of an atomic force microscopy cantilever within a Fabry-P\'erot optical interferometer. The experimental setup uses two separate laser sources to detect and excite the oscillation of the cantilever. While the intensity modulation of the excitation laser drives the oscillation of the cantilever, the average intensity can be used to modify the quality factor via optomechanical force, without changing the fiber-cantilever cavity length. The technique enables users to optimize the quality factor for different types of measurements without influencing the deflection measurement sensitivity. An unexpected frequency shift was also observed and modelled as temperature dependence of the cantilever's Young's modulus, which was validated using finite element simulation. The model was used to compensate for the thermal frequency shift. The simulation provided relations between optical power, temperature, and frequency shift.
- Abstract(参考訳): 動的モード原子間力顕微鏡では、品質因子が基本的な役割を果たす。
本稿では,Fabry-P'erot光干渉計における原子間力顕微鏡カンチレバーの品質係数を変更する手法を提案する。
実験装置は2つの別々のレーザー源を使用してカンチレバーの振動を検出し、励起する。
励起レーザーの強度変調がカンチレバーの振動を駆動する一方、平均強度は繊維とカンチレバーの空洞の長さを変えることなく、光学的力による品質係数の変更に使用できる。
この技術は、偏向測定感度に影響を与えることなく、様々な種類の測定に対して品質係数を最適化することを可能にする。
予想外の周波数シフトも観測され、有限要素シミュレーションを用いて検証されたカンチレバーのヤング率の温度依存性としてモデル化された。
モデルは熱周波数シフトを補うために使用された。
シミュレーションは、光学パワー、温度、周波数シフトの関係を提供した。
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