Complex Structure of Triangular Graphene: Electronic, Magnetic and Electromechanical Properties
我们研究了石墨烯纳米盘（纳米尺寸三角形石墨烯）的电磁性质以及石墨烯纳米结的机电性质。纳米盘是由石墨烯制成的纳米磁体，其对诸如杂质和晶格缺陷的扰动是鲁棒的，其中铁磁有序由Lieb定理保证。我们可以通过自旋过滤器产生自旋电流，并通过由石墨烯纳米盘制成的自旋阀、自旋开关等自旋电子器件对其进行操纵。我们已经分析了纳米盘阵列，它具有多简并的完美平坦带，是铁磁体。通过连接两个三角形的石墨烯角，我们提出了一个纳米机械开关和旋转器，它可以通过测量两个角之间的电流来检测微小的角度旋转。利用锯齿形纳米带的应变诱导Peierls跃迁，我们还提出了一种纳米机械拉伸传感器，其中电导可以通过纳米尺度的拉伸来关闭。
2011-01-19 cond-mat.mes-hall
Electron spin manipulation and resonator readout in a double quantum dot nano-electromechanical system
将纳米机械谐振器磁耦合到限制两个电子的双量子点可以实现对单个电子自旋的操纵和谐振器的固有频率的读出。当拉莫尔频率与谐振器频率匹配时，其中一个点中的电子自旋可以通过磁化的谐振器选择性地翻转。通过同时测量双电子双量子点的电荷状态，可以检测该跃迁，从而能够确定机械谐振器的固有频率。
2007-09-10 cond-mat.mes-hall
Twisted ultrathin silicon nanowires: a possible torsion electromechanical nanodevice
纳米线已经被考虑用于纳米计量学中的许多应用。在这样的背景下，我们已经探索了使用扭曲的纳米线作为扭转纳米天平，以高精度探测分子水平上的力和扭矩的可能性，类似于库仑的扭秤静电计的纳米级系统。为了实现这一目标，我们进行了第一性原理研究扭曲的硅纳米线的结构和电子性质，在其原始和氢化的形式。结果表明，具有五边形和六边形截面的线是最薄的稳定的硅纳米结构。此外，对于小的扭转变形，所有金属丝都遵循胡克定律行为。氢化导致自发扭曲，但角弹性常数大大小于各自的原始形式。我们观察到相当大的变化，扭转后的纳米线的电子性质，这使得设想的可能性相关的扭转角变形与纳米线的电子输运。这可能最终允许在分子水平上直接获得原子间力的测量。
2014-11-03 cond-mat.mes-hall
Full counting statistics of nano-electromechanical systems
我们发展了一类纳机电系统（NEMS）的全计数统计（FCS）理论，可由马尔可夫广义主方程描述。该理论被应用到当前感兴趣的两个具体例子：振动C60分子和量子穿梭机。我们报告的C60设置的前三个累积量的数值评估;对于量子穿梭，我们使用第三个累积量来证实，在穿梭过渡中观察到的噪声的巨大增强是由于两个竞争的传导通道之间的缓慢切换。特别是最后一个例子说明了FCS的强大功能。
2005-01-26 cond-mat.mes-hall
Semi-classical dynamics of nano-electromechanical systems
我们研究了与外部粒子库（引线）接触的电子少能级系统线性耦合的单个声子（振荡器）模式的动力学。通过系统的稳定电子电流产生振荡器的非平凡动力学行为。使用Feynman-Vernon影响泛函理论，我们推导出一个朗之万方程的振荡器的轨迹是非微扰的系统，导致耦合，并从中我们提取有效的振荡器的潜力和摩擦系数。对于两个最简单的情况下，一个单一的和两个耦合的电子水平，我们讨论了各种制度的振荡器动力学。
2010-06-10 cond-mat.mes-hall
Electromechanical Piezoresistive Sensing in Suspended Graphene Membranes
单层石墨烯具有优异的电子和机械性能，使其成为非常有前途的纳米机电（NEMS）器件材料。在这里，我们最终证明了在石墨烯的压阻效应的纳米机电膜的配置，提供直接的电读出的压力应变转导。这使得它与一类重要的纳米机电系统（NEMS）传感器高度相关。这一演示与我们的模拟和以前报道的规范因子和模拟值是一致的。在我们的实验中的膜作为一个应变计独立的结晶取向，并允许积极的大小可扩展性。与传统的压力传感器相比，该传感器具有每单位面积高几个数量级的灵敏度。
2013-06-25 cond-mat.mes-hall
Stability and chaos of a driven nano-electromechanical Josephson junction
本文研究了超导岛在非对称约瑟夫森结中的运动和约瑟夫森电流。机电耦合由电极和岛之间的距离相关的隧穿速率提供。系统的不对称性，从几何配置，导致弱耦合，减少到众所周知的Duffing方程的机械运动方程。在零偏置电压下，岛的运动由齐次Duffing方程决定，该方程根据超导相打开了两个独立的解区域。岛的运动受到非谐单阱势的影响，或者受到允许偏心振荡的双阱势的控制。在外加偏置电压下，岛的运动方程转化为修正的Duffing方程，其系数随时间变化，表现出准周期和混沌行为。
2012-01-12 cond-mat.mes-hall
Electromechanical properties of suspended Graphene Nanoribbons
石墨烯纳米带呈现出从半导体到半金属的多种电子性质，这取决于它们的几何形状、尺寸和化学组成。在这里，我们提出了一个路线，通过外部施加的机械变形来控制这些属性。使用最先进的密度泛函理论计算结合经典弹性理论的考虑，我们发现一个显着的杨氏模量值为~7 TPa的超窄石墨烯条和一个显着的机电响应弯曲和扭转变形。鉴于目前在纳米级石墨烯衍生物合成方面的进展，我们的预测可以通过实验验证，为基于超窄石墨烯纳米带的微型机电传感器和器件的设计和制造开辟了道路。
2009-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Distortion blockade in classical nano-electromechanical resonator
我们考虑一个单电子晶体管的中心岛可以振荡。已经表明，对于弹性和电自由度的弱耦合，岛的位置随着通过装置的电流的小变化而波动。本文考虑强耦合极限。我们表明，该系统经历了一个静态的机械不稳定性，这是负责开放的差距，即使在简并点的电流电压特性。我们提供了一个分析描述的过渡点。我们还讨论了如何抑制的电流的机械性质可以通过实验探测缓慢调制的栅极电压。
2006-12-20 cond-mat.mes-hall
Electromechanically induced absorption in a circuit nano-electromechanical system
详细分析了由超导微波谐振器耦合到纳米机械梁组成的电路纳米机电混合系统中的机电诱导吸收（EMIA）。通过进行双音光谱实验，我们研究了EMIA作为驱动功率的函数在很宽的范围内的驱动和探测音失谐。我们发现实验和理论建模的基础上的一个通用的机电系统的哈密顿制定良好的定量协议。我们表明，微波信号的吸收在一个非常窄的频带（Δω/2π<5 Hz）周围的腔体谐振约6 GHz的范围内，可以调整超过25 dB的范围内的驱动音功率的一个因素。这种现象的可能应用包括陷波滤波器，以切除由微波腔的谐振宽度限定的MHz量级的宽得多的频带中的极窄频带（< Hz）。通过调节驱动场的功率和频率，吸收量以及滤波频率在微波谐振的整个宽度上是可调谐的。在高驱动功率下，我们观察到参数微波放大与纳米机械谐振器。由于纳米机械梁的非常低的损耗率，用于参量放大的驱动功率范围是窄的，因为梁快速地开始执行自振荡。
2012-09-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Atomically Engineered Hf0.5Zr0.5O2 Integrated Nano-Electromechanical Transducers
在纳米尺度下的机电转换与先进CMOS的单片集成是半导体电子系统利用纳米机械系统的多域感测、致动和谐振特性的最重要挑战之一。在这里，我们报告的原子工程铁电Hf0.5Zr0.5O2薄膜的振动器件的演示，具有各种机械谐振模式的频率（f0）之间的340 kHz-13 GHz和频率质量（Q）因子产品（f0 × Q）高达3.97 × 10^12。基于电气和光学探测的实验阐明和量化的Hf0.5Zr0.5O2膜的机电转换行为中的电致伸缩效应的作用。我们进一步证明了非线性机电散射的Hf0.5Zr0.5O2换能谐振器的操作上的作用。这项调查还强调了原子工程铁电Hf0.5Zr0.5O2换能器的新类别的CMOS单片线性和非线性纳米机械谐振器在厘米和毫米波频率的潜力。
2019-04-11 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Doped Nano-Electromechanical Systems
我们提出了新一代的纳米机电系统（NEMS），这是通过掺杂半导体基体材料实现的。与传统方法相比，这些掺杂NEMS（D-NEMS）不需要金属化层。这使得它们轻得多，因此增加了谐振频率和品质因数。此外，D-NEMS可以从导电状态调谐到绝缘状态。这将使许多新的设备设计成为可能，如机械可调的pin结和纳米机械单电子开关。我们展示了D-NEMS的制造和操作从本征，轻，重掺杂制度。
2007-08-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Circuit Electromechanics with a Non-Metallized Nanobeam
我们已经实现了一个纳米机电混合系统组成的氮化硅梁介电耦合到超导微波谐振器。我们利用强驱动光束的Duffing非线性来表征样品。特别是，我们校准的振幅谱的机械运动，并确定机电真空耦合。在0.5 K时，在14 MHz的谐振频率下，获得了480，000的高品质因数.实验确定的机电真空耦合11.5兆赫的定量比较与有限元模型计算。
2014-07-28 cond-mat.mes-hall
Scaling Law in Carbon Nanotube Electromechanical Devices
我们报告了一种探测多壁碳纳米管（CNTs）机电性能的方法。这种方法是基于AFM测量上的双夹持悬浮碳纳米管静电偏转的栅电极。我们测量的最大偏转作为所施加的栅极电压的函数。来自不同碳纳米管的数据在实验精度内缩放成通用曲线，与连续模型预测一致。这种方法和标度律的普遍有效性构成了一个非常有用的工具，用于设计致动器，并在一般情况下进行基于MEMS的NEMS。
2005-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Improved position measurement of nano electromechanical systems using cross correlations
我们考虑使用两个隧道结位置检测器的互相关输出的位置测量。利用全量子处理方法，我们计算了耦合探测器-探测器-机械振子系统的密度矩阵的运动方程。在讨论了使用单个检测器的位置测量中的峰背景比上的界的存在后，我们展示了如何使用检测器互相关来克服这个界。我们分析了两种不同的可能的实验实现的互相关测量，并表明，在这两种情况下，最大的互相关输出时，使用双探测器和施加相等的偏压，每个隧道结。此外，我们展示了如何利用双检测器设置，以大大减少增加的位移噪声的振荡器。
2007-10-31 cond-mat.mes-hall
Quality factor enhancement of Nano electromechanical systems by capacitive driving beyond the resonance
纳米机电系统被认为是用于质量和力检测的超灵敏器件。电容性致动广泛用于这些装置中，但已知由于DC静电阻尼而使谐振器的品质因数降级。我们报告的增强的品质因数的SiC振动纳米线检测纳米光学机械和电气应用在一个频率以上的谐振频率和电气截止频率的交流电容驱动。自振荡的最佳条件下证明。我们开发了一个分析模型的现象，并表明，它可以导致力的灵敏度的改善。* anthony. univ-lyon1.fr 1
2016-06-14 cond-mat.mes-hall physics.class-ph
Arrays of Nano-Electromechanical Biosensors Functionalized by Microcontact Printing
纳米机电结构的生物功能化是开发新型生物传感器的关键，其表现出更好的性能和更高的集成度。我们提出了一种改进的微接触印刷方法的功能化和钝化的大型阵列的纳米antilevers在一个单一的，自对准的步骤。使用荧光显微镜和共振频率测量，我们证明了（1）沉积的抗体和BSA分子的生物活性和防污性能，以及（2）纳米结构的机械完整性的保存。
2012-02-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Kick-induced rectified current in symmetric nano-electromechanical shuttle
我们研究了具有周期性反冲和正弦交流偏置电压的几何对称纳米机电梭中的整流电流。在几何对称性下，整流电流为零，这是由电子通过可移动的梭从源极转移到漏极而产生的。我们研究了通过具有规则运动的对称穿梭机的非零整流电流，其时间平移对称性被破坏。此外，随着反冲强度的增加，梭子的运动在与反冲转子相同的机制下变得混乱，并产生散射电流。指出瞬时电流的时间平移对称性破缺是整流电流操纵的重要作用。
2020-07-16 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Sources of nonlinearity in the response of a driven nano-electromechanical resonator
本研究探讨了驱动纳米机电谐振器中机电耦合与谐振器本征贡献两种非线性来源的相互作用，实验观测到强驱动下电子输运出现拱形共振，模型与实验结果吻合，为非线性现象探索铺路。
2025-09-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Shuttle-promoted nano-mechanical current switch
我们研究了在两个漏极之间振荡的可移动金属棒上构建的三端纳机电器件中的电子穿梭。该器件具有双势阱结构，可通过源漏偏置电压进行调节。该器件具有四种可由偏压控制的稳定状态：（i）单稳定不动点，（ii）两个稳定不动点，（iii）两个极限环，（iv）单极限环.在存在垂直磁场的情况下，洛伦兹力使得从一种机电状态切换到另一种机电状态成为可能。基于压控机电不稳定性和磁控开关之间的相互作用，提出了各种稳定状态之间的可调转变机制。实现开关现象以实现可靠的\emph{active}电流开关和磁场的小变化的感测。
2015-03-07 cond-mat.mes-hall
Magnetic damping of a carbon nanotube NEMS resonator
在低温下表征了悬挂的、双夹持的单壁碳纳米管。我们观察到嵌入的量子点的直流电流谱的特定开关效应。这些先前已被确定为系统的纳米机电自激，其中来自单电子隧穿的正反馈驱动机械运动。磁场通过提供额外的阻尼机制来抑制这种效应。这是由涡流阻尼建模，并通过测量的射频驱动的纳米机电谐振器在一个不断增加的磁场的谐振品质因数确认。
2012-06-14 cond-mat.mes-hall
Self-oscillation conditions of a resonant-nano-electromechanical mass sensor
本文提出了一个全面的研究和设计方法的共集成振荡器的纳米质量传感应用的基础上谐振纳米机电系统（NEMS）。特别是，它报告了电容与压阻转换计划的整体传感器性能。所开发的模型显然是根据一般的实验观察获得的NEMS为基础的质量检测。压阻器件是非常敏感的（高达10 zg/？Hz）比电容性的（接近100 zg/？Hz），因为它们可以在更高的频率下工作。此外，高掺杂硅压阻计，这是一个非常大的规模集成的极大兴趣，显示类似的理论分辨率比金属规已经实验使用。
2010-01-13 cond-mat.mes-hall physics.ins-det
Three-Tone Coherent Microwave Electromechanical Measurement of a Superfluid Helmholtz Resonator
本文提出三音相干微波测量方法，在边带未分辨区域实现超流亥姆霍兹模式与微波腔的弱耦合表征，测得真空机电耦合强度比以往超流实验高三个数量级。
2023-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con physics.app-ph
In situ characterisation of nanoscale electromechanical properties of quasi-two-dimensional MoS2 and MoO3
通过局部应变工程精确操纵二维过渡金属二硫属化物和氧化物（TMD& O）的电子能带结构是利用其独特特性用于电子学、光电子学和纳机电系统（NEMS）应用的令人兴奋的途径。这项工作的实验表明，机械诱导的电转换可以在准2D二硫化钼（MoS2）和三氧化钼（MoO3）使用原位电纳米压痕技术工程。它示出，局部应变在这样的准二维层可以诱导载流子输运的改变，从而改变它们的导电行为。这种应变效应提供了一个潜在的工具，用于精确地操纵2D TMD& O的电子输运性质，并了解这种层状材料中原子电子态的相互作用。
2015-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A Large Scale Fabrication of Graphene Based Nano-electromechanical Contact Switches With Ultra-low Pull-in Voltage
纳米机电（NEM）接触开关已经被广泛研究以抑制传统互补金属氧化物半导体（CMOS）晶体管的局限性。NEM接触开关的属性包括降低的功耗、降低的关态漏电流、增加的通态电流和亚热开关。然而，不可接受的高吸合电压和低接触寿命对在节能CMOS应用中使用NEM接触开关提出了重大挑战。在这里，我们展示了一种基于石墨烯的静电致动NEM接触开关，具有超低的吸合电压和显著的接触寿命改善。这通过使用金电极上的石墨烯作为接触材料来实现。石墨烯NEM接触开关采用石墨烯作为接触材料，具有0.5 V的超低吸合电压和超过1.5x10^6次循环的高接触寿命。开关还表现出优异的开关性能，具有10^8的高开/关比，100 fA的极低关态电流和0.1 V的小滞后窗口。
2022-11-27 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Electron pumping in graphene mechanical resonators
石墨烯中高频振动和金属传输的结合使其成为纳米机电设备的独特材料。在这封信中，我们表明，石墨烯为基础的纳米机电设备非常适合电荷泵，由于其传输系数的静电势和机械变形的扰动的敏感性，与潜在的新型小规模设备与有用的应用。
2012-03-02 cond-mat.mes-hall
iDART: Interferometric Dual-AC Resonance Tracking nano-electromechanical mapping
Asylum Research, Oxford Instruments（阿西尤姆研究，牛津仪器）；Namlab（纳米实验室）；Department of Physics and Astronomy, University of Nebraska（内布拉斯加大学物理与天文学系）
本文提出iDART技术，通过干涉测量与共振增强相结合，显著提升了纳米级电磁现象成像的灵敏度和信噪比，适用于多种新型材料和器件的高精度表征。
2026-05-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Measurements of nanoresonator-qubit interactions in a hybrid quantum electromechanical system
在过去的十年里，探索力学系统运动自由度的基本量子特性的实验得到了迅速发展。一种有希望的方法是使用混合机电系统，包括超导量子比特和微波电路。然而，这些系统的发展面临的一个关键挑战是实现力学和量子位之间的强耦合，同时减少量子位和力学模式与环境的耦合。在这里，我们报告的测量量子位耦合的机械谐振器系统组成的超高频纳米谐振器和长相干时间超导transmon量子位，嵌入超导共面波导腔。结果表明，纳米谐振器和transmon具有相称的能量和transmon相干时间是一个数量级大于所有以前报道的量子位耦合纳米谐振器。此外，我们表明，这种新的混合量子系统的数值模拟与光谱测量结果吻合良好，并建议在我们的设备中的纳米谐振器驻留在低的热占用数，其基态附近，作为一个耗散浴看到的量子位。我们还概述了如何这个系统可以很快被开发为一个平台，用于实施更先进的实验与直接相关的量子信息处理和量子热力学，包括纳米谐振器量子噪声特性的研究，水库工程，和nanomechanical量子态的产生和检测。
2016-05-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
A coherent nanomechanical oscillator driven by single-electron tunnelling
单电子晶体管作为纳米机械谐振器的一部分，代表了电子-声子耦合的极限。虽然它允许快速和灵敏的机电测量，但它也引入了来自电子隧穿的反作用力，随机扰动机械状态。尽管这种反作用的随机性，在强耦合的条件下，它预计将创建自我维持的相干机械振荡。在这里，我们使用振动碳纳米管晶体管的时间分辨测量来验证这一预测。这种机电振荡器与激光器有着有趣的相似之处。单电子晶体管在电偏压作用下作为增益介质，谐振腔作为声子腔。尽管非常规的工作原理，这不涉及受激发射，我们确认，输出是相干的，并证明其他激光行为，包括注入锁定和频率通过反馈变窄。
2019-03-11 cond-mat.mes-hall
Quantum Simulations of One-Dimensional Nanostructures under Arbitrary Deformations
介绍了一种强大的技术，用于模拟弯曲，扭曲和拉伸的任意组合下的一维纳米结构的机械和机电性能。该技术是基于一种新的控制周期对称性，消除了由于变形约束和量子有限尺寸效应的文物，并允许透明的电子结构分析。通过密度泛函紧束缚实现，该技术通过预测碳纳米管中的新型机电性质和Au 7和MoS纳米线的结构屈服中的突然行为来展示其实用性。该技术驱动模拟显着更接近这些细长的纳米结构在实验条件下的现实建模。
2016-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Self Excitation of Nano-Mechanical Pillars
自励磁是一种普遍存在于机电功率设备（如发电机）中的机制。这通常通过利用发电机中的磁场分量来实现[1]，其中一个很好的例子是整体可见的风力发电场涡轮机[2]。换句话说，像作用在转子叶片上的风一样的静态力可以在特定的机械频率下产生共振激励。对于纳米机械系统[3，4，5]，这种自激（SE）机制也是非常理想的，因为它可以通过简单地施加DC偏置电压来产生射频的机械振荡。这对于低功率信号通信设备和检测器以及机械计算元件非常重要。对于一个特定的纳米机械系统-单电子穿梭-这种效应是由Gorelik等人预测的。[6]。在这里，我们使用一个纳米机电单电子晶体管（NEMSET），以证明软和硬制度，分别自激。在纳米机械系统中使用自激发的能力可以使量子力学反作用效应[7]在直接隧穿，宏观量子隧穿[8]和整流[9]中的检测成为可能。到目前为止，所有这些效应都被必须施加的大驱动电压所掩盖。
2007-08-13 cond-mat.mes-hall
Stacking polymorphism in PtSe$_2$ drastically affects its electromechanical properties
PtSe $_2$是下一代压阻式传感器最有前途的材料之一。然而，由于多晶性，大规模合成具有可再现机电性能的均匀薄膜是具有挑战性的。我们表明，堆叠相以外的AA-堆叠在1 T相成为在高温下可利用的。我们发现，这些可以弥补一个显着的分数在多晶薄膜和讨论的方法来表征这些堆叠相。最后，我们估计他们的规范因素，这变化强烈，显着影响纳米机电设备的性能。
2022-01-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
