[Todos] Coloquios del Departamento de Física (jueves 28/4)

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                          COLOQUIOS DEL DEPARTAMENTO DE FÍSICA FCEyN - UBA

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                                    Charla, café y galletitas
                            En el Aula Federman, 1er piso, Pabellón I,
                                      Ciudad Universitaria


                                     Jueves 28 de abril, 14hs,

                              Enfriamiento láser y disipación
                         en sistemas optomecánicos y nanomecánicos


                                     Ignacio Wilson-Rae

                                Technische Universität München


Experimentos de punta en optomecánica y nanomecánica están acercándose  
a la observación de efectos cuánticos en un sistema mecánico  
"macroscópico". En este contexto, algunos de los desafíos que deben  
ser abordados son: (i) lograr entender y controlar la disipación  
mecánica a bajas temperaturas y (ii) encontrar maneras prácticas para  
demostrar rasgos cuánticos. Un requisito previo para lograr este  
último objetivo es enfriar el grado de libertad mecánico relevante a  
una temperatura efectiva suficientemente baja. En este coloquio  
abordaremos estos temas centrándonos en el enfriamiento láser de  
resonadores mecánicos y en la disipación inducida por el acoplamiento  
inevitable del resonador a las vibraciones de su sustrato (conocida  
tambien como "pérdidas de sujeción"). De este modo, discutiremos el  
enfriamiento asistido por una cavidad óptica, utilizando presión de  
radiación, y mostraremos como esta técnica permite preparar al  
resonador mecánico cerca de su estado cuántico fundamental. Para  
estudiar como el acoplamiento al sustrato induce perdidas por  
radiación de ondas elásticas, hemos introducido un enfoque en terminos  
de "tuneleo de fonones" que permite derivar una "fórmula maestra" para  
el límite impuesto por el diseño a la disipación. Esta fórmula es  
válida para una amplia gama de resonadores de alta calidad y  
basándonos en ella hemos desarrollado un esquema numérico eficiente  
para predecir el factor de calidad Q de geometrías complejas. Hemos  
aplicado este esquema a microespejos flexibles con condiciones de  
contorno "doblemente libres" relevantes para optomecánica de  
Fabry-Perot. Lo que nos ha permitido realizar una prueba experimental  
rigurosa de la teoría desarrollada y demostrar la fuerte dependencia  
geometrica de este mecanismo de disipación. Finalmente, mencionaremos  
tambien el caso de resonadores nanomecánicos sujetos a alta tensión  
para los cuales hemos corroborado la teoría con membranas de nitruro  
de silicio, relevantes para optomecánica dispersiva.