用于超流体氦实验的低温腔体装置,配备光纤和电气接口
超流氦是一种典型的量子液体,因此长期以来一直是研究量子多体物理的重要平台。近年来,超流氦卓越的力学和光学特性——如低机械耗散和低光吸收率——使其在暗物质探测、引力波检测到量子计算等多个应用领域展现出巨大潜力。然而相关实验存在较高技术门槛,需在密封极低温腔体内集成复杂的光电系统来约束超流态。 该研究团队报道了一种可在毫开尔文温区稀释制冷机内运行的氦腔体系统设计方案,该系统配备电学与光纤接入端口。通过集成自动化气体处理系统,研究人员能精确控制注入腔体的氦气量,使得该装置特别适用于超流氦薄膜(如超流薄膜光力学)实验。借助硅基纳米光子谐振器,该团队实现了亚纳米级精度的超流氦薄膜厚度原位调控。 利用超流薄膜厚度的卓越可调性,研究人员首次在超流薄膜中实现了声子晶体腔第三声波模式的光力学声子激射,并发现激射阈值与薄膜厚度存在关键性关联。该腔体1升的大容积设计可兼容多种光电测量与控制技术,为超流氦基础与应用研究提供了多功能实验平台。
