作者:鲍勃·伊尔卡，物理
（同organic）有机 一个二氧化硅纳米粒子悬浮在真空中，500毫瓦，1550纳米的激光被一个数值孔径为0的物镜(OBJ)紧紧聚焦
八十五
额外的1020纳米激光用于在纳米粒子上施加外部扭矩
每个激光器的偏振由四分之一波片(λ/4)控制
在准直透镜之后，捕获激光被引导到检测器，用于监控被捕获的纳米粒子的运动
DM，分色镜；λ/2，半波片；PBS，偏振分束器；和DET，平衡光电探测器
插图:二氧化硅纳米球(左)和二氧化硅纳米哑铃(右)的扫描电子显微镜图像
两幅图像的比例尺均为200纳米
在10-4托下测量的光学悬浮纳米粒子旋转的功率谱密度
PSD峰值的频率是纳米粒子旋转频率的两倍
记录100秒的光学悬浮纳米粒子的旋转功率谱(时间轨迹)
第一条垂直线对应于b中所示的PSD
a
u
，任意单位
学分:自然纳米技术(2020)
DOI: 10
1038/s 14565-019-0605-9 普渡大学的一组物理学家已经制造出有史以来最灵敏的扭矩测量设备
在他们发表在《自然纳米技术》杂志上的论文中，该团队描述了他们的新设备，并概述了它的使用方法
扭矩是一种扭曲力，通常会导致旋转
用于测量系统扭矩的装置有多种形式和多种尺寸
近年来，科学家们一直在研究减小扭矩传感器尺寸的方法，目标是测量非常小的扭矩
使用纳米制造和低温冷却的微型设备已经被开发出来，用于研究诸如卡西米尔效应和小尺度磁性之类的东西
在这项新工作之前，最灵敏的扭矩传感器的灵敏度达到了2
毫开尔文温度下9×10-24牛米赫兹1/2
普渡大学的团队给自己设定了打破记录的目标
新装置由一个悬浮在真空室内的二氧化硅纳米粒子组成，由500毫瓦、1550纳米的激光束驱动
该团队通过向纳米粒子发射一束脉动的、圆偏振的1020纳米激光束，每次发射100秒，从而对纳米粒子施加扭矩
研究人员使用四分之一波片来控制偏振
电磁束中的旋转波对纳米粒子施加了扭曲作用，使其以3000亿转/分的速度旋转——这是迄今为止最快的人造转子
该团队能够通过使用光学传感器测量粒子在开和关周期内的旋转速度变化来测量设备中的扭矩大小
研究人员指出，与其他正在开发的系统不同，他们的系统不需要复杂的纳米加工
使用这种装置，研究人员能够测量到千分之十亿分之一牛顿-米的扭矩，这使得它的灵敏度大约是之前记录保持者的700倍
他们声称，他们的设备将是第一个测量真空摩擦的设备——量子力学表明，在真空中旋转的物体会因电磁场的不断出现和消失而受到阻力
该团队还声称，该设备可以用于纳米磁性研究和研究量子几何相位
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