論文の概要: Recoil heating of a dielectric particle illuminated by a linearly polarized plane wave within the Rayleigh regime
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.12459v2
- Date: Wed, 15 May 2024 13:22:59 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-16 17:41:32.181087
- Title: Recoil heating of a dielectric particle illuminated by a linearly polarized plane wave within the Rayleigh regime
- Title（参考訳）: レイリー状態における線形偏光平面波に照らされた誘電体粒子の再コイル加熱
- Authors: Mohammad Ali Abbassi,
- Abstract要約: 電磁界のゆらぎから生じる粒子に作用するゆらぎ力を導出する。
リコイル加熱は、浮遊光学の基本的な限界を課す。
- 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: We investigate the recoil heating phenomenon experienced by a dielectric spherical particle when it interacts with a linearly polarized plane wave within the Rayleigh regime. We derive the fluctuating force acted upon the particle arising from the fluctuations of the electromagnetic fields. Our derivations reveal that the spectral density of the fluctuating force along the propagation direction is $7\hbar \omega_0 P_{\mathrm{scat}}/5c^2$. Meanwhile, along the direction of the electric and magnetic fields, it is $\hbar \omega_0 P_{\mathrm{scat}}/5c^2$ and $2\hbar \omega_0 P_{\mathrm{scat}}/5c^2$, respectively. Here, $P_{\mathrm{scat}}$ denotes the power scattered by the particle, $\hbar\omega_0$ represents the energy of a photon, and $c$ is the speed of light. Recoil heating imposes fundamental limitations in levitated optomechanics, constraining the minimum temperatures achievable in cooling processes, the coherence time of the system, and the sensitivity of force measurements.
- Abstract（参考訳）: レイリー系における線形偏光平面波と相互作用する誘電体球状粒子が経験するリコイル加熱現象について検討した。
電磁界のゆらぎから生じる粒子に作用するゆらぎ力を導出する。
我々の導出によると、伝播方向に沿って変動する力のスペクトル密度は7,7\hbar \omega_0 P_{\mathrm{scat}}/5c^2$である。
一方、電場と磁場の方向に沿って、それぞれ$\hbar \omega_0 P_{\mathrm{scat}}/5c^2$と$2\hbar \omega_0 P_{\mathrm{scat}}/5c^2$である。
ここで、$P_{\mathrm{scat}}$は粒子が散乱する力を表し、$\hbar\omega_0$は光子のエネルギーを表し、$c$は光の速度を表す。
リコイル加熱は、冷却過程において達成可能な最小温度、系のコヒーレンス時間、力測定の感度を制限し、緩和された光学において基本的な制限を課す。
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