芯片上铁磁微粒子的悬浮

真空中微观物体的悬浮技术兼具优异的环境隔离能力与精确动力学控制特性,正不断拓展传感与宏观量子物理的极限。其中,磁悬浮技术可支持大范围粒子尺寸,同时避免高强度光镊束和电场噪声带来的不利影响。然而,现有抗磁悬浮与迈斯纳悬浮方法通常存在机械本征频率低、因庞大线圈或磁体导致与其他系统集成性有限等问题,且迈斯纳悬浮还需低温运行条件。本研究展示了一种室温片上磁悬浮平台,能够稳定悬浮纳克级(半径6.5微米)铁磁微球。该平台具有可扩展性与可调谐性,可支持本征频率超过10千赫兹的摆动模式。进一步微型化并与固态自旋量子比特耦合,有望实现量子基态冷却。除量子实验外,该架构还可用于集成式精密传感及孤立铁磁体热力学研究。
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提交arXiv: 2026-04-30 18:00

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