Institut des
NanoSciences de Paris
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Cavités acoustiques dans des micro-piliers

La mesure du déplacement mécanique présente un grand intérêt pour la recherche fondamentale et appliquée. La façon la plus performante de mesurer le déplacement d’un nano-résonateur mécanique est de le coupler avec une cavité optique. L’étude de ce couplage est l’essence de l’opto-mécanique. Ce domaine est en forte expansion, avec des applications pour des mémoires non-volatiles, à la mesure des forces très faibles, au ralentissement et au stockage d’impulsions lumineuses pour les mémoires quantiques, au transfert d’états quantiques entre photons et phonons, avec des retombées en information quantique. Ces dernières années, des chercheurs ont réussi à atteindre un régime dans lequel les effets de la rétroaction de la lumière sur le résonateur mécanique sont mesurables et peuvent même être utilisés pour contrôler son énergie mécanique, par exemple en le refroidissant. C’est dans ce cadre que des chercheurs de l’équipe « Acoustique pour les nanosciences » de l’INSP ont développé un modèle semi-analytique fondé sur la méthode des matrices de diffusion qui permet de prédire les modes acoustiques confinés dans des nano et micro-piliers. Le fort taux de couplage entre les modes acoustiques et optiques confinés dans une cavité réalisée à l’aide d’un super-réseau de GaAs/AlAs (Figure 1 a) fait de ce type de système un candidat prometteur pour réaliser des cavités opto-mécaniques.

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