Existen distintos métodos que permiten crear un pozo de potencial parabólico para el atrapamiento estable de partículas de modo que estas puedan estudiarse en excelentes condiciones de estabilidad y de control del medio. En esta charla, discutiremos algunos experimentos recientes relacionados con la dinámica Browniana de nano-partículas inmersas en distintos medios (líquido, gas y vacío) en dos tipos de trampas: trampas ópticas (desarrolladas por A. Ashkin en los 70, premio Nobel de Física 2018) y trampas de Paul (desarrolladas por W. Paul, premio Nobel de Física 1989). Primero, discutiremos cómo una única partícula coloidal puede utilizarse para implementar un motor de Carnot que funciona intercambiando calor entre el medio y un foco caliente artificial. Dado que las fluctuaciones no son despreciables, se observan algunos efectos que no aparecen en termodinámica clásica, tales como realizaciones del ciclo que dan lugar a eficiencias por encima del límite de Carnot. A continuación discutiremos algunos experimentos donde se levitan nanopartículas en vacío mediante trampas ópticas y de iones, orientados hacia el estudio de la interacción optomecánica entre la una nanopartícula y la intensidad de un campo óptico. Estos últimos experimentos permiten, por un lado, explorar la transición entre el régimen clásico y cuántico de un oscilador mecánico. Por otro lado, la excepcionales condiciones de control y aislamiento que se alcanzan en este tipo de experimentos sugieren la posibilidad de desarrollar sistemas de detección de fuerzas con sensibilidades sin precedentes, del orden de atto(10-18)-N.
Bibliografía:
1) I.A. Martinez, E. Roldan, L. Dinis, D. Petrov, J.M.R. Parrondo, and R.A. RicaBrownian Carnot engine Nature Physics 12 (2016) 67-70
2) F. Ricci, R.A. Rica, M. Spasenovic, J. Gieseler, L. Rondin, L. Novotny, and R. Quidant Optically levitated nanoparticle as a model system for stochastic bistable dynamics Nature Communications 8 (2017) 15141
3) G.P. Conangla, A.W. Schell,R.A. Rica,andR. Quidant Motion control and optical interrogation of a levitating single NV in vacuum Nano Letters 18 (2018) 3956–3961
Ponente: Raúl A. Rica Alarcón. Departamento de Física Aplicada, Facultad de Ciencias, Universidad de Granada.
Fecha y hora: Viernes 12 de abril. 12:00 horas.
Lugar: Seminario de Física de la Materia. Planta baja del edificio de Física. Facultad de Ciencias.
