В гравитационных антеннах третьего поколения (LIGO Voyager и один из Телескопов Эйнштейна) диапазон наблюдений будет начинаться от 10 Гц. Какие механизмы потерь существенны при таких частотах?

На этот вопрос призван ответить специальный механический резонатор, разработанный аспирантом кафедры физики колебаний Ярославом Клочковым под руководством профессора Валерия Павловича Митрофанова, который они описали в Review of Scientific Instruments.

Резонатор сделан из кремниевой пластины, он состоит из 4 связанных маятников: вытравленных в кремнии спиралей – «пружинок» и «грузиков» на их концах. За счет попарно-противофазного движения маятников на частоте f=62 Гц потери в месте закрепления минимальны, и на первый план при комнатной температуре выходит термоупругий механизм.

Понижая температуру до точки 123 К, в которой коэффициент теплового расширения кремния проходит через нуль, удалось повысить добротность до 10 миллионов, когда становятся заметны еще более слабые механизмы, связанные с дефектами кристалла.