Deformation of doubly-clamped single-walled carbon nanotubes in an electrostatic field
在这封信中，我们证明了一个强大的依赖于双夹紧单壁碳纳米管的静电变形的场强和管长，使用分子模拟。金属纳米管被发现是更敏感的电场比相同大小的半导体的。对于给定的电场，诱导变形随管长的增加而增加，随管长的增加而减小。此外，发现纳米管在中心取向的横向电场中可以更有效地弯曲。
2009-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dissipation due to tunneling two-level systems in gold nanomechanical resonators
我们提出了测量的耗散和频率偏移的纳米机械金谐振器在温度下降到10 mK。谐振器被制作为GaAs衬底上的双箝位梁，并以磁动方式驱动。对频率为7.95 MHz和3.87 MHz的梁的测量表明，从30 mK到500 mK，耗散随温度增加为$T^{0.5}$，在较高的温度下发生饱和。谐振器的相对频移随温度增加而增加，直到至少400 mK。与大块非晶态固体的行为的相似性表明，在我们的谐振器中的耗散是由两个能级系统。
2009-12-07 cond-mat.mes-hall
Tuning the nonlinear dispersive coupling of nanomechanical string resonators
我们研究了两个双钳位纳米机械氮化硅弦谐振器的弯曲面内和面外模式之间的非线性色散模式耦合。当一个模式的振幅从线性响应区域过渡到非线性区域时，我们发现另外两个模式的频率偏移。谐振器通过共享夹点强弹性耦合，并且可以介电调谐进入和退出谐振，从而避免多模式交叉。当模式开始混合时，它们的偏振改变。这以非平凡的方式影响非线性色散耦合。我们提出了一个理论模型来描述模式杂交的色散耦合的依赖。
2019-12-13 cond-mat.mes-hall
Controlling the Characteristics of Nanomechanical Resonators
研究了由低频和高频信号驱动的纳米机械谐振器的动力学。考虑到，作为一个例子，共振器制成的双箝位梁与磁动驱动，它示出了三个频率的谐振出现由于上述频率的相互作用。这些谐振的性质和特性的线性和非线性模式的谐振器激励的分析确定。结果表明，在相反的传统的双频谐振，这些谐振的中心频率，它们的线性动态范围，和双稳态开始的临界值很容易通过改变低频驱动电流的频率和幅度来控制。所获得的结果可用于开发传感器、滤波器、存储元件和其他应用的NMR。
2016-03-05 cond-mat.mes-hall
Dissipation in Single-Crystal 3C-SiC Ultra-High Frequency Nanomechanical Resonators
测量了单晶3C-SiC超高频纳米机械谐振器的能量耗散1/Q（其中Q为品质因数）和谐振频率特性，并对谐振频率为295 MHz，395 MHz，411 MHz，420 MHz，428 MHz和482 MHz的超高频谐振器进行了测试。在这些3C-SiC器件中，已经确定了耗散的温度依赖性，1/Q ~ T^（0.3）。分析了典型双箝位超高频谐振腔中产生损耗的可能机制。设备的大小和尺寸对耗散的影响也进行了研究。箝位损耗被发现是特别重要的，在这些UHF谐振器。谐振频率随温度的升高而降低，平均频率温度系数约为-45ppm/K。
2006-06-28 cond-mat.mes-hall
Soft-clamped silicon nitride string resonators at millikelvin temperatures
我们证明了具有大纵横比的软箝位氮化硅串可以在\si{\milli\kelvin}温度下工作。两个测量的设备的品质因数（$Q$）表现出一致的依赖于低温恒温器的温度，与软夹持机械模式达到$Q > 10^9$在$46~\mathrm{mK}$。对于低的光学读出功率，$Q$被发现饱和，表明良好的样品和载物台之间的热化，它是mountedon.Our最好的设备表现出$9.6~\mathrm{zN}/\sqrt{\mathrm{Hz}}$的力灵敏度和热退相干时间$0.38~\mathrm{s}$这预示着未来的应用，如纳米机械力传感和超越。
2022-09-15 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Quantitative analysis of the interaction between a dc SQUID and an integrated micromechanical doubly clamped cantilever
基于超导量子干涉器件（SQUID）方程，耦合阻尼谐振子的运动方程和电容分流结模型，对dcSQUID与集成双夹持悬臂梁的相互作用进行了定量模拟.我们选择了调查现有的实验配置，并探讨了作为电压通量$V(Φ)$特性的函数的悬臂梁的运动和SQUID的反应。我们清楚地观察到洛伦兹力的反作用相互作用，并演示了如何一个尖锐的过渡态驱动系统进入非线性的制度，并调制悬臂梁位移振幅，简单地通过调整SQUID参数。
2019-02-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con physics.app-ph
Driving nanomechanical resonators by phonon flux in superfluid \(\mathbf{^4He}\)
我们报告纳米机械谐振器具有非常高的品质因数操作作为机械探针在液氦\(^4\mathrm{He}\)，特别注意到超流体制度下毫开尔文温度。这种谐振器已被用于绘制出从\(10\,\mathrm{mK}\)到\(\sim3\,\mathrm{K}\)的纳米尺度上的液体中的全部范围的阻尼机制。这些双箝位光束对超流体\(^4\mathrm{He}\)中的热激发的高灵敏度使得可以使用附近加热器产生的声子的动量转移来驱动它们。这种所谓的“\textit{phonon wind}“是迄今为止从未被证明的逆热机械效应，并提供了在量子流体中进行新型光机械实验的可能性。
2019-06-28 cond-mat.mes-hall
Damping of metallized bilayer nanomechanical resonators at room temperature
我们研究了金薄膜随后沉积在一组最初裸露的，双箝位，高应力氮化硅弦谐振器在室温下的影响。推导了双层复合材料的共振频率、品质因数和阻尼的解析表达式，为从实验数据中确定复合材料结构的有效弹性参数提供了理论依据。我们发现逆品质因数与金膜厚度成线性比例，表明整体阻尼由金属中的损耗决定。相应地，与裸氮化硅弦谐振器相比，机械线宽增加超过一个数量级。此外，我们提取的机械品质因数的金膜的两个弯曲模式，并表明，它们可以通过在一个单一的步骤中的金属的完全沉积增强，这表明表面和界面损耗在金属薄膜中起着至关重要的作用。
2014-09-19 cond-mat.mes-hall
Monolithic 4H-SiC nanomechanical resonators with high intrinsic quality factors
本研究对单晶晶圆电化学蚀刻制备的4H-SiC纳米机械谐振器进行系统表征，结合压电驱动干涉测量与激光多普勒测振明确识别弯曲和扭转模式，发现室温下高达2×10^5的本征品质因数，接近热弹性极限，且对后处理工艺稳健，满足SiC平台自旋光子量子技术需求。
2025-07-28 cond-mat.mes-hall
Signal amplification in a nanomechanical Duffing resonator via stochastic resonance
实验研究了非线性纳米机械谐振器中的随机共振现象。该器件由一个PdAu双钳位梁作为一个纳米机械谐振器激励的相邻的栅电极的电容和它的振动进行光学检测。在两个亚稳态之间的跃迁速率相等的点附近，通过强泵浦将谐振腔调谐到其双稳区。泵是幅度调制的，诱导状态之间的激活势垒的调制。当噪声被添加到激励时，谐振器的位移表现出噪声相关的放大。我们测量了谐振器的时域和频域响应，频谱放大率和跳跃时间的统计分布。
2006-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Probing superfluid $^4\mathrm{He}$ with high-frequency nanomechanical resonators down to $\mathrm{mK}$ temperatures
超流体，如超流体$^3\mathrm{He}$和$^4\mathrm{He}$，表现出广泛的量子现象和激发，这是这些系统所特有的。纳米级机械谐振器是灵敏且多功能的力检测器，具有在阻尼中操作多个数量级的能力。使用纳米机械双钳束极高的品质因数（$Q>10^6$），我们探测超流$^4\mathrm{He}$从超流转变温度下降到$\mathrm{mK}$温度的频率高达$11.6 \, \mathrm{MHz}$。我们的研究表明，纳米梁阻尼由$^4\mathrm{He}$的正常分量的流体动力学粘度高于$1\,\mathrm{K}$。在$0.3-0.8\,\mathrm{K}$温度范围内，弹道准粒子（声子和旋子）决定了光束的行为。在较低的温度下，阻尼饱和，并通过磁动损耗或进入氦的声发射来确定。值得注意的是，所有这些不同的制度，可以提取只有一个单一的设备，尽管阻尼变化超过六个数量级。
2019-07-01 cond-mat.mes-hall
Cascade of Modal Interactions in Nanomechanical Resonators with Soft Clamping
Delft University of Technology（代尔夫特理工大学）；Kavli Institute of Nanoscience, Delft University of Technology（代尔夫特理工大学卡弗里纳米科学研究所）
研究揭示了软夹持纳米机械谐振器中非线性模态相互作用的级联效应，并通过降阶模型阐明其机制。
2026-02-07 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Modelling and observation of nonlinear damping in dissipation-diluted nanomechanical resonators
耗散稀释使应力，高纵横比纳米机械谐振器，如弦或膜极低的线性损耗。在这里，我们报告的观测和理论建模的非线性耗散在这样的结构。我们介绍了一个分析模型的基础上冯卡门理论，可以使用任意几何形状的有限元模型进行数值评估。我们使用这种方法来预测超相干声子膜谐振器的非线性损耗和（Duffing）频移。一组系统的测量与氮化硅膜显示出良好的协议与低阶软箝位模式的模型。我们的分析还揭示了这些非线性和耗散稀释之间的定量联系。这是未来的设备设计的兴趣，并可以提供重要的洞察力时，诊断在实验环境中的耗散稀释的性能。
2021-04-23 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Nanomechanical Spectroscopy of Ultrathin Silicon Nitride Suspended Membranes
纳米机械谐振器的机械特性对谐振式纳米机电系统（NEMS）器件的性能具有显著影响。在这里，我们研究了低压化学气相沉积氮化硅薄膜制成的悬浮膜的机械性能。制备了厚度小于50 nm、长度从5 μ m到60 μ m的氮化硅双钳位薄膜。使用基于原子力显微镜（AFM）的纳米力学光谱测量悬浮膜中的弹性模量和应力。悬浮膜的弹性模量被发现是显着高于那些相应的薄膜上的基板。通过估算热应力和内应力的贡献，观察到悬膜制作后净应力的减少。建立了计算悬膜归一化弹性模量的数学模型。最后，我们研究了SiNx悬浮膜-Si衬底之间的毛细力梯度，这可能会使悬浮膜崩溃。
2019-07-08 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Statistical Properties of a Fluctuation-Driven Nanomechanical Duffing Resonator
Boston University（波士顿大学）；Virginia Tech（弗吉尼亚理工大学）；James Madison University（詹姆斯麦迪逊大学）；Sabanci University（萨班哲大学）；Bilkent University（比尔肯特大学）；Gordon College（戈登学院）
研究纳米机械双端固支梁振子的涨落非线性动力学，引入基于模式涨落振幅的有效温度，发现大振幅下非线性显著时有效热能降低、响应统计从高斯转为低峰态。
2026-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech physics.app-ph
Thermal transport and frequency response of localized modes on low-stress nanomechanical silicon nitride drums featuring a phononic bandgap structure
用于检测辐射、单个纳米颗粒或单个分子等的宽带热传感器的开发是非常感兴趣的。近年来，光热光谱的基础上的位移的谐振频率的应力纳米机械谐振器已被成功地证明。在这里，我们显示的应用程序的软夹声子晶体膜制成的氮化硅作为热传感器。它是实验证明如何准带隙保持即使在非常低的拉伸应力，与有限元方法模拟。的基本缺陷模式的相对响应度的增加被发现相比，均匀的正方形膜的大小相等，增强因子大的一个数量级。然后，我们展示了在纳米机械蹦床内部设计的声子晶体，这导致了拉伸应力的进一步降低和热隔离的增加，从而进一步提高了响应度。最后，缺陷模式和带隙调谐示出了通过激光加热的缺陷的基本缺陷模式完全离开带隙的点。
2020-05-21 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Mass sensing for the advanced fabrication of nanomechanical resonators
我们报告的纳米机械工程方法，通过电子束机电耦合实时监测物质的生长。这种方法依赖于纳米机械谐振器的卓越质量感测能力。采用聚焦电子束诱导沉积法（FEBID）在单夹持纳米管悬臂梁的自由端选择性生长铂颗粒。电子束有两个功能：它允许在纳米管上生长材料，并通过探测纳米管的噪声驱动的机械共振来实时跟踪沉积的质量。一方面，这种检测方法非常有效，因为它可以以zeptogram范围内的分辨率解析质量沉积;另一方面，这种方法使用简单，易于广泛的潜在用户使用，因为它可以在现有的商业FEBID系统中操作，无需进行任何修改。所提出的方法允许设计具有精确定制功能的混合纳米机械谐振器。它也似乎是一种新的工具，用于研究超薄纳米结构的生长动力学，为研究迄今为止FEBID和相关方法的遥不可及的物理学开辟了新的机会。
2021-01-22 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Measuring frequency fluctuations in nonlinear nanomechanical resonators
近年来，纳米力学的进展已经证明了器件范围的不断扩大，从自上而下的结构到吸引人的自下而上的MoS $_2$和石墨烯膜，用于传感和面向组件的应用。所有这些器件的主要问题之一是频率噪声，这最终限制了它们的适用性。这个问题最近引起了很多关注，这种噪音的起源至今仍然难以捉摸。在这封信中，我们提出了一个非常简单的技术来测量非线性机械设备中的频率噪声，基于双稳态的存在。这是说明氮化硅高应力双固支梁，在低温环境中。我们报告相同的$T/f$依赖的频率噪声功率谱的文献中报道的。但我们也发现了意想不到的{ \it阻尼波动}，放大的分叉点附近，这种效果是明显不同于已经报道的非线性失相，并提出了一个基本的限制分叉频率的测量。该技术进一步应用于测量频率噪声作为模式数的函数，在同一设备内。基本弯曲$δf/f_0$的相对频率噪声在$0.5 - 0.01~$ ppm范围内（与低温MHz器件的文献一致），并随研究范围内的模式数而减小。该技术可以应用于{ \it任何类型}的纳米机械结构，使这些设备中的固有噪声源的理解的进展。
2018-06-08 cond-mat.mes-hall
Dissipation Dilution-Driven Topology Optimization for Maximizing the $Q$ Factor of Nanomechanical Resonators
本文提出一种拓扑优化方法，通过最大化预应力有限元模型中的耗散稀释效应来设计高$Q$因子二维纳米机械谐振器，在方形与六边形域内生成的几何结构性能与文献相当，并揭示了频率与品质因子的权衡关系。
2024-12-24 cond-mat.mes-hall cs.CE physics.comp-ph
Tunable parametric amplification of a graphene nanomechanical resonator in the nonlinear regime
参量放大被广泛应用于纳电机械系统中，以增强所转换的力学信号。虽然在不同的机械谐振器系统中已经研究了参量放大，但涉及的非线性动力学很少受到关注。利用石墨烯优异的电学和力学性能，我们利用双箝位石墨烯纳米机械谐振器实现了电调谐参量放大。通过施加两倍于谐振频率的外部微波泵浦，我们研究了非线性区的参量放大。实验结果表明，非线性Duffing力的提取系数α和非线性阻尼系数η是外泵浦功率的函数，表明在我们的装置中存在着Duffing（~x^3）和van der Pol（~x^2 dx/dt）类型以外的高阶非线性效应。即使当涉及高阶非线性时，仍然可以在非线性区域中实现参量放大。参量增益随外泵浦功率的增加而增大，并呈现饱和趋势。此外，参数增益可以通过栅极电压进行电调谐，在19 V的栅极电压下实现了10.2 dB的最大增益。我们的研究结果将有利于非线性动力学，特别是石墨烯纳米机械谐振器中的非线性阻尼的研究，这在过去的十年中一直在社会上争论。
2020-08-12 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Influence of clamp-widening on the quality factor of nanomechanical silicon nitride resonators
基于应变氮化硅（Si $_3$ N $_4$）的纳米机械谐振器由于其异常高的品质因数（$Q$ s）而在诸如传感和量子光力学的领域中受到了大量关注。室温$Q$的接近10亿，现在可以达到声子晶体（软箝位）和应变工程的手段。尽管在增强$Q$方面取得了很大进展，但软夹持样品的制造困难限制了它们在实际器件中的实现。实现超高$Q$ s的替代手段被示出为使用具有工程夹具的蹦床谐振器，其用于将应力局部化到谐振器的中心，同时使夹持处的应力最小化。这种方法的有效性，因为来自最近的研究采用弦谐振器与钳锥形的问题。在这里，我们调查这个想法使用纳米机械弦谐振器与工程夹具类似的蹦床。重要的是，对相对于硅框架对角地或垂直地定向弦的效果进行了研究。结果发现，增加钳位宽度的对角线字符串略有增加的$Q$的基本面外模式在小半径，而垂直的字符串只恶化与增加钳位宽度。测量的$Q$与有限元法模拟吻合良好，甚至对于高阶共振。小的增加不能解释先前报道的蹦床谐振器的$Q$。相反，我们提出的影响是内在的，与表面和辐射损失。
2019-05-28 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Photothermal responsivity of van der Waals material-based nanomechanical resonators
本研究通过实验和FP介导吸收加热模型，研究了范德华材料纳米机械谐振器的光热响应，发现NbSe2鼓膜在532纳米波长下具有更高的响应幅度和调谐范围，为构建测辐射热计提供了位移框架。
2022-04-18 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
High quality factor mechanical resonance in a silicon nanowire
实验研究了基于双钳位硅纳米线的纳米机械谐振器的谐振特性。的基模的谐振频率进行了测量，在温度为$20\,\mathrm{mK}$的纳米线的各种尺寸使用的磁动计划。共振频率的测量值同意从欧拉-伯努利理论获得的估计。测得的内部品质因数的$5\,\mathrm{μm}$长谐振器，$3.62\times10^4$，超过了相应的值在较高的温度下调查的类似的谐振器。所提出的结构可以用作具有预期灵敏度$\sim 6 \times 10^{-20}\,\mathrm{g}\,\mathrm{Hz}^{-1/2}$的质量传感器。
2018-09-19 cond-mat.mes-hall
Strain engineering for ultra-coherent nanomechanical oscillators
弹性应变工程利用应力来实现不寻常的材料特性。例如，应变可以用来增强半导体的电子迁移率，从而实现更高效的太阳能电池和更小、更快的晶体管。在纳米力学的背景下，追求具有超高相干性的谐振器导致了对互补应变工程技术“耗散稀释”的深入研究，从而有效地增加了材料的刚度而没有增加损耗。耗散稀释是已知的Si $_3$ N $_4$纳米机械谐振器，包括最近开发的“软箝位”谐振器的极高Q因子的基础;然而，迄今为止，该范例依赖于材料合成过程中产生的弱应变。相比之下，几何应变工程技术的使用-能够产生接近材料屈服强度的局部应力-仍然在很大程度上未被探索。在这里，我们表明，几何应变结合软箝位可以产生前所未有的高Q纳米机械谐振器。具体而言，使用空间上不均匀的声子晶体图案，我们共定位的应变和弯曲运动的Si $_3$ N $_4$纳米梁，同时增加前者附近的屈服强度。这种组合策略产生弦状模式，室温Q $\times$频率产品接近$10^{15}$ Hz，对于任何尺寸的机械振荡器都是前所未有的值。我们研究的器件可以具有aN/rtHz的力灵敏度，在室温下执行数百次量子相干振荡，并且在射频下达到Q > 4亿。这些结果标志着纳米力学耗散控制的范式转变，影响范围从精密力显微镜到量子引力测试。将报道的方法与晶体或2D材料相结合可能会导致进一步的改进，但仍有未知的局限性。
2017-11-16 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Electrically Tunable Collective Modes in a MEMS Resonator Array
利用光学衍射，我们研究了微机械谐振器阵列的机械振动。实施可调静电耦合之间的悬挂，双钳位金梁导致在这些设备内的集体振动模式的频带的形成。这些模式与耦合强度的演变清楚地表现在通过阵列传输的光的光学衍射图案中。实验结果进行了分析，使用一个简单的一维声子模型。这些结构为复杂机械刺激的光谱分析提供了独特的前景。
2000-08-15 cond-mat.mes-hall
Nanomechanical resonators with ultra-high-$Q$ perimeter modes
具有低机械耗散的系统广泛用于精密测量，例如引力波检测、原子力显微镜和经由光和机电的机械振荡器的量子控制。这些系统的机械品质因子（$Q$）决定了热机械力噪声和机械量子态的热退相干率。虽然耗散率通常由材料的体声波性质设定，但通过利用耗散稀释，机械$Q$可通过几何结构进行设计并增加许多数量级。最近，结合应变工程的软箝位技术使毫米级谐振器的室温品质因数接近十亿（$10^9$）。在这里，我们展示了一种新的方法来软箝位，利用振动的周边的形谐振器拴在他们的顶点。与依赖于级联元件来实现软箝位的先前方法相比，周界模式由于对称性和多边形顶点处的边界条件而被软箝位。周长模式在室温下达到36亿的$Q$，同时仅跨越两个声波波长-比最先进的机械$Q$小10倍的设备提高了4倍。我们的设备的小尺寸使它们非常适合于近场集成与微腔量子光学机械实验。此外，它们的紧凑性允许声子晶格的实现。我们证明了一个一维的Su-Schrieffer-Heeger链的高$Q$周边模式耦合通过最近邻相互作用和本地化的边缘模式的特点。
2021-12-06 cond-mat.mes-hall physics.app-ph quant-ph
Microwave cavity-enhanced transduction for plug and play nanomechanics at room temperature
具有越来越高的品质因数的纳米机械谐振器在纳米机电系统（NEMS）中的能量存储和损耗机制的最新见解之后被启用。因此，需要有效的、非耗散的换能方案来避免耦合损耗的主要影响。我们提出了一种集成NEMS传感器的基础上，微波腔介电耦合到一个阵列的双箝位预应力氮化硅梁谐振器。这种腔增强检测方案允许在室温下解析谐振器的布朗运动，同时在6.6 MHz下保持其290，000的高机械品质因数。此外，我们的方法构成了一个“光”的机械系统，其中微波场的反作用效应被用来改变谐振器的有效阻尼。特别是，腔泵浦自振荡产生的线宽只有5赫兹。由此，实现了由仅两个微波连接器连接的免调节、全集成和自驱动的纳米机电谐振器阵列，这对于传感和信号处理中的应用可能是有用的。
2011-12-27 cond-mat.mes-hall
Stiction, Adhesion Energy and the Casimir Effect in Micromechanical Systems
我们使用微机械双箝位光束测量金的粘附能。梁的应力和刚度通过测量机械振动的频谱和由于外力引起的挠度来表征。为了确定粘附能，我们通过毛细管力在光束和附近表面之间引起静摩擦。随后的分析产生值$γ=0.06$ J/m $^{2}$，其比理想化理论预测的小大约六倍。这种差异可以解决与修订模型，包括表面粗糙度和吸附的单分子层之间的接触表面在这些介观结构的干预效果。
2000-08-04 cond-mat.mes-hall
Electrothermal Actuation of NEMS Resonators: Modeling and Experimental Validation
本文结合数值模拟与解析解研究了基于U形金纳米电阻的NEMS谐振器电热驱动建模，通过耦合瞬态热分析与频域机械响应计算，验证了模型精度并预测其在真空中约80 MHz内的高效驱动能力。
2023-10-24 cond-mat.mes-hall
Nonlinear response of a driven vibrating nanobeam in the quantum regime
我们分析研究了阻尼双固支纳米机械梁在静态纵向压缩下的非线性响应。从梁的连续弹性模型出发，我们考虑了接近欧拉屈曲不稳定性的梁的动力学。在那里，基本横模占主导地位，并且可以导出其振幅的量子力学时间相关的有效单粒子哈密顿量。此外，我们包括一个耗散欧姆或超欧姆环境的影响。在旋转坐标系中，推导出了一个马尔可夫主方程，该方程也以非平凡的方式包含了时间相关驱动的影响。纯系统的准能显示出对应于共振腔中多声子跃迁的多个避免的能级交叉。围绕共振，主方程求解解析使用Van Vleck微扰理论。计算了它们的线形，得到了简单的表达式。我们发现的多个多声子共振的一般解决方案，最有趣的是，一个浴诱导的非线性响应从共振到反共振行为的过渡。
2006-01-06 cond-mat.mes-hall
Mechanical detection of carbon nanotube resonator vibrations
利用一种新型的扫描力显微镜方法，在大气压空气中对碳纳米管谐振器的弯曲振动进行了机械检测。基阶和高阶弯曲本征模在高达3.1GHz的振幅亚纳米分辨率成像。多壁纳米管的共振频率和本征模态与双固支梁的弹性梁理论一致。然而，对于单壁纳米管，共振频率显著偏移，这归因于制造产生例如松弛。松弛的影响进行了研究，通过下拉管与尖端，这大大降低了共振频率。
2007-12-19 cond-mat.mes-hall
Tension mediated nonlinear coupling between orthogonal mechanical modes of nanowire resonators
研究了双钳位InAs纳米线谐振器正交弯曲模之间的非线性耦合。这两个正交模是由基模的对称破缺和简并度提升形成的。当一个模式被驱动到大振幅时，出现了Duffing非线性。在这种情况下，由于大振幅振荡引起的张力，模式耦合，并反映在没有强烈驱动的模式的滞后响应中。我们研究了机械模式的驱动-驱动响应，以阐明非线性模式耦合在这种机械谐振器中的作用。这里研究的耦合模式的动力学可以证明是有用的技术应用，如纳米线为基础的矢量力传感。
2018-08-03 cond-mat.mes-hall
Dynamics of coupled vibration modes in a quantum non-linear mechanical resonator
我们研究了两个非线性耦合的弯曲模式的双夹持悬挂梁（纳米机械谐振器）的行为。其中一种模式是外部驱动的。我们证明，经典的非驱动模式的行为是让人想起的参数驱动的线性振荡器：它表现出阈值行为，与此模式的幅度低于阈值正好为零。量子力学，我们能够访问低于经典参数阈值的这种模式的动力学。我们表明，而这种模式的平均位移仍然是零，均方位移是有限的，并在阈值对应于占领数的1/2。这种非驱动模式的有限位移可以作为量子运动的实验可验证的量子签名。
2013-09-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Signatures and characterization of dominating Kerr nonlinearity between two driven systems with application to a suspended magnetic beam
本研究构建含线性与交叉克尔耦合的双受驱阻尼谐振子模型，提出区分该耦合与光力学耦合的方法，推导两端固支磁束的量子哈密顿量证实其交叉克尔耦合占优，并提出通过频域响应测量估算耦合强度或磁振子布居的方案。
2023-12-14 cond-mat.mes-hall
Generalized dissipation dilution in strained mechanical resonators
具有高品质因数的机械谐振器在精密实验中具有相关性，范围从引力波检测和力感测到量子光学力学。众所周知，梁和膜在受到拉应力时会表现出具有增强的品质因数的弯曲模式。这种增强的机制一直是一个争论的主题，但通常归因于弹性能被无损势“稀释”。在这里，我们澄清的起源是张力和应变的几何非线性的组合的无损潜力。我们提出了一个一般的理论耗散稀释，适用于任意的谐振器的几何形状，并讨论为什么这种效果是特别强的弯曲模式的纳米机械结构具有高的纵横比。将该理论应用于非均匀双固支梁，分析了如何通过改变梁的形状来实现“软固支”、薄固支和几何应变工程，从而提高耗散稀释度，并推导出耗散稀释度的极限。
2018-07-18 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Giant enhancement in the thermal responsivity of microelectromechanical resonators by internal mode coupling
我们报告了一个巨大的增强的热响应度的双钳位GaAs微机电（MEMS）梁谐振器通过使用内模耦合效应。这是通过将MEMS梁谐振器的基本弯曲模式与基本扭转模式通过立方Duffing非线性耦合来实现的。在模式耦合机制中，我们已经发现，当MEMS谐振器的输入热以特定频率调制时，由加热引起的谐振频率偏移可以增强几乎两个数量级。所观察到的效果是有希望实现高灵敏度的热传感，通过使用MEMS谐振器，如超灵敏的太赫兹检测在室温下。
2020-06-15 cond-mat.mes-hall physics.ins-det
Nano-beam clamping revisited
本文证明基础纳米梁夹紧区域的加工下切能产生无需成本的“天然软夹紧”，并提出可拟合实验数据的解析理论，用于$\{ Q , f_0 \}$设计，揭示了$Q$值增强与频率下移现象。
2023-03-31 cond-mat.mes-hall
Parametric symmetry breaking in a nonlinear resonator
我们周围的大部分物理世界都可以用热力学平衡中的谐振子来描述。同时，振子远离平衡态的行为在现代物理学的许多方面都很重要。在这里，我们调查的谐振系统受到的内在非线性和几个驱动力的组合之间的基本相互作用。我们已经构建了一个可控的和强大的实现这样一个系统，使用宏观双箝位字符串。我们实验观察到一个迄今为止看不见的双重滞后的振幅和相位的谐振器的响应函数，并提出了一个理论模型，是在很好的协议与实验。我们的工作提供了一个透彻的理解的双滞回响应，通过对称性破缺的参数相态，阐明了选择标准之间的过渡稳定的解决方案。我们的研究激发了从超灵敏力检测到低能量计算存储单元的应用。
2016-08-31 cond-mat.mes-hall nlin.CD
The dynamics of an externally driven nanoscale beam that is under high tension and immersed in a viscous fluid
我们探讨了一个纳米级的双夹紧梁，是在高张力下，沉浸在粘性流体，并在外部驱动的空间变化的驱动力的动力学。我们开发了一个理论描述，是有效的所有可能的值的张力，包括运动的高次模式的梁，并占一个谐波力，施加在一个有限的空间区域的梁附近的两端。我们比较我们的理论预测与实验测量的纳米级光束，驱动电热和浸没在空气和水中。理论预测与实验吻合良好，证明了简化弦近似的有效性。
2022-07-21 cond-mat.mes-hall physics.flu-dyn
Synchronization in pairs of opto-thermally driven mechanically coupled micro-oscillators
研究了双箝位机械耦合硅微振荡器的同步现象。一个连续波激光束被用来驱动的微梁进入极限环振荡，并使用干涉检测的振荡。不同尺寸的器件用于引入频率失谐，并且连接微梁的短硅桥用作振荡器之间的机械耦合。绘制的MEMS系统中的失谐与耦合参数空间的同步区域，并与相应的，集总参数模型的数值分析进行比较。观察到三种振荡状态，即漂移状态、准周期状态和同步状态。数值模型还区分了同相和异相同步，其中在低耦合强度和低频率失谐下观察到异相同步。
2022-12-23 cond-mat.mes-hall nlin.AO nlin.PS
Nanoscale torsional dissipation dilution for quantum experiments and precision measurement
我们表明，扭转谐振器可以经历大量的耗散稀释由于纳米级的应变，并提请连接到一个世纪的理论从扭秤社区，这表明一个简单的扭转带自然软夹持。通过颠覆纳米力学界普遍持有的信念，我们的研究结果引发了对量子实验和纳米机械谐振器精密测量策略的重新思考。例如，我们重新审视了用于监测位移的光杠杆技术，并发现应变纳米梁的旋转可以用小于其基本扭转模式的零点运动的不精确度来解决，而无需使用腔或干涉稳定性。我们还发现，一个应变扭转带可以质量加载，而不改变其$Q$因子。我们使用这种策略来设计一个芯片级的扭秤，其谐振频率对局部引力场的微$g$波动敏感。实现这两个进步是制造具有$10^4$的宽度与厚度比的高应力Si $_3$ N $_4$纳米梁，并且认识到它们的扭转模式具有$Q$因子，其缩放为它们的宽度与厚度比的平方，产生与$10^8$一样高的$Q$因子和与$10^{13}$ Hz一样高的$Q$频率产物。
2021-12-15 cond-mat.mes-hall physics.app-ph quant-ph
Spontaneous parametric down-conversion induced by optomechanical gradient forces in nanophotonic waveguides
平行光子波导中导波的倏逝场引起光机械梯度力。当被设计为具有吸引力的性质时，它们随着波导之间的间隙减小而呈指数增加。此外，由于梯度力的振幅与输入激光功率呈线性关系，因此可以很好地控制梯度力的振幅。在这里，我们建议利用光机械梯度力的固有非线性性质，诱导两个双钳位纳米光子束的基模之间的可调谐3波耦合。对于具有另一光束的一半宽度的光束中的一个，基模之间的1：2内共振支持简并自发参量下转换（SPDC）。我们从理论上探讨了基本的退化参量振荡器模型的耗散相图的主要特点，表明临界点的SPDC发生在参数，以及达到国家的最先进的实验。
2021-02-16 cond-mat.mes-hall physics.optics
