Strain-dependent damping in nanomechanical resonators from thin $\mathrm{MoS_2}$ crystals
我们研究了机械应变对薄$\mathrm{MoS_2}$纳米鼓谐振器动力学的影响。使用压电晶体，压缩和拉伸双轴应变诱导在最初的平面和屈曲设备。在平面器件中，我们观察到一个显着的应变依赖性的谐振线宽，而在谐振频率的变化是相对较小的。在屈曲装置中，阻尼的应变依赖性不太明显，并且观察到明显的滞后。该实验表明，几何缺陷，如微观皱纹，可能在从2-D材料制造的纳米谐振器中观察到的强耗散中发挥作用。
2015-09-10 cond-mat.mes-hall
Damping and decoherence of Fock states in a nanomechanical resonator due to two level systems
我们数值研究了耦合到环境中的机械谐振器模式的初始量子Fock态的衰减及其叠加，该环境包括相互作用，阻尼隧穿两能级系统（TLS）缺陷。一个，三个，和六个近共振的情况下，相互作用的TLS的依次被认为是和它被发现，谐振器显示欧姆浴一样的衰减行为与少至三个TLS的。
2012-06-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Effect of oxygen plasma on nanomechanical silicon nitride resonators
精确控制拉伸应力和固有阻尼对于用于传感器应用和特别是量子光学力学的纳米机械系统的优化设计至关重要。本文研究了氧等离子体对纳米氮化硅谐振器的拉应力和本征阻尼的影响。氧等离子体处理是微米和纳米纤维中的常见步骤。我们表明，氧等离子体的只有几分钟的氧化氮化硅表面，产生几个纳米厚的二氧化硅层的压应力为1.30（16）GPa。这样的氧化物层可以使50nm厚的化学计量氮化硅膜的有效拉伸应力降低几乎50%。此外，固有阻尼随二氧化硅1 μ m厚度线性增加。在50W的氧等离子体中，仅用10秒就生长出了1.5nm的氧化层，使本征阻尼几乎增加了一倍。在氢氟酸缓冲溶液中，氧化层可被有效地去除。
2017-06-09 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
Nonlinear damping and dephasing in nanomechanical systems
我们提出了一个微观理论的非线性阻尼和失相的低频本征模式在纳米和微机械系统。这两种效应的机制是热激发的振动模式的散射所考虑的本征模式。对于非线性阻尼，散射伴随着$2\hbarω_0$的能量转移，对于退相，散射是准弹性的。我们发展了一种形式主义，它允许研究空间均匀系统和具有强非均匀性的系统，这是光滑的热模式的典型波长，但不是他们的平均自由程。我们确定的非线性类似物的朗道-鲁默，热弹性，和Akhiezer机制，并找到依赖的弛豫参数的温度和系统的几何形状。
2016-09-28 cond-mat.mes-hall quant-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
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
Low-Dissipation Nanomechanical Devices from Monocrystalline Silicon Carbide
本研究利用块体单晶4H-碳化硅制造纳米机械谐振器，将阻尼降至2.7毫赫兹，品质因数达2000万，首次达到材料耗散极限，显著提升器件性能。
2025-04-23 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Damping-dependent thermalization of neighboring nanomechanical resonators below 1 mK
Swiss Federal Institute of Technology Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院）；EDWATEC SA（EDWATEC公司）；Univ. Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble INP, Institut Néel（格勒诺布尔阿尔卑斯大学、法国国家科学研究中心、格勒诺布尔理工学院、内耳研究所）
研究揭示了纳米机械谐振子在低温下的热化行为，发现其阻尼与热耦合相关，且热化过程不受泵功率等外部因素影响。
2026-10-01 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium Fluctuations and Decoherence in Nanomechanical Devices Coupled to the Tunnel Junction
我们分析了一个纳米机械振荡器耦合到一个电子隧道结与任意电压施加到结和任意温度的电子在铅的动力学。我们得到的振子位置的波动，它的阻尼/退相干率，和通过该结构的电流的显式表达式。结果表明，量子加热的振荡器的电流-电压特性的非线性的结果。还讨论了机械真空涨落的影响。
2002-09-06 cond-mat.mes-hall
Atomic Layer MoS2-Graphene van der Waals Heterostructure Nanomechanical Resonators
异质结构在现代半导体器件和微/纳米系统中在电子学、光电子学和传感器的大量应用中发挥着重要作用。虽然最先进的异质结构通常涉及晶体外延层的堆叠，每个层的厚度只有几纳米，但有趣的极限是异质原子层结构。在这里，我们报告的第一个实验演示的独立的范德华异质结构及其功能的纳米机械设备。通过将单层（1 L）MoS 2堆叠在悬浮的单层、双层、三层和四层（1 L至4L）石墨烯片上，我们实现了具有不同厚度和尺寸的MoS 2-石墨烯异质结构阵列。这些异质结构在甚高频（VHF）波段（高达~100 MHz）都表现出强大的纳米机械共振。我们观察到异质结构器件的基模共振频率落在石墨烯和MoS 2器件的值之间。异质结构谐振器的品质（Q）因子低于石墨烯的品质（Q）因子，但与MoS 2器件的品质（Q）因子相当，这表明界面阻尼与范德华异质结构中的层间相互作用有关。这项研究验证了悬浮原子层异质结构作为一个有效的器件平台，并开辟了利用机械耦合效应和层间相互作用在这样的设备的机会。
2017-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non-linear dynamics of a driven nanomechanical single electron transistor
我们分析了纳米机械谐振器的响应时，它也耦合到一个单电子晶体管（SET）的外部驱动。SET电子和机械谐振器之间的相互作用取决于机械运动的幅度，导致对驱动的强烈非线性响应，这类似于Duffing振荡器的响应。我们表明，谐振器的平均动力学是很好地描述了一个简单的有效模型，其中包括阻尼和频率重整化项是振幅相关的。我们还发现，在一定范围内的参数的系统显示有趣的电荷波动引起的噪声引起的谐振器在不同的动态状态之间切换缓慢的动态。
2013-04-10 cond-mat.mes-hall
Quantum master equation descriptions of a nanomechanical resonator coupled to a single-electron transistor
我们分析了耦合到正常态单电子晶体管（SET）的纳米机械谐振器的量子动力学。从微观描述的系统，我们推导出的SET岛电荷和谐振器，这是有效的弱机电耦合的限制的主方程。使用这个主方程，我们表明，除了短暂的瞬变，谐振器总是表现得像一个阻尼谐振子与移位频率和放松到热类稳态。虽然定性的行为保持不变，我们发现，谐振器的阻尼率和频移的幅度非常敏感地依赖于谐振器的周期和电子隧穿时间的相对大小。当电和机械时标相同时，出现最大阻尼，但当谐振器移动得比岛电荷慢得多时，频移最大。然后，我们推导出简化的主方程描述的谐振器动态。通过稍微不同的近似，我们得到两个不同的简化的主方程的谐振器。除了微小的差异，这两个减少主方程产生了一致的图片的谐振器动态匹配，从主方程，包括SET岛电荷。
2005-10-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Sensing and cooling of a nanomechanical resonator with an electron beam stimulated internal feedback and a capacitive force
提出了一种考虑电容相互作用的自由电子束冷却纳米悬臂梁的模型。位置传感和冷却应用的最佳参数估计从以前的实验条件。特别是，我们证明了一个纯粹的电容力和电子束刺激的内部反馈可以降低纳米antilever的温度的几个数量级，与传统的静电阻尼制度形成鲜明对比。我们提出了一个一步一步的协议来提取实验的相互依赖的参数。这项工作将有助于电子显微镜的超灵敏力传感器的未来发展。
2018-08-21 cond-mat.mes-hall
Noise properties of two single electron transistors coupled by a nanomechanical resonator
我们分析了两个单电子晶体管（SET）耦合通过一个共享的电压门组成的纳米机械谐振器的噪声特性。在谐振器可以被视为一个经典系统的制度下工作，我们发现，设置在谐振器上的作用像两个独立的热浴。与谐振器的耦合在流过每个SET的电流中以及在两个电流之间产生正相关。在谐振器的动力学由SET的反作用主导的情况下，这些正相关性可以导致低频电流噪声的参数化大增强。这些噪声特性可以根据热平衡中的谐振器的状态中的波动对SET电流的影响来理解，所述波动持续谐振器阻尼时间的数量级。
2005-06-24 cond-mat.mes-hall
Control of Recoil Losses in Nanomechanical SiN Membrane Resonators
在反冲阻尼分析的背景下，我们已经设计并生产了一种薄膜谐振器，该薄膜谐振器配备有特定的片上结构，用作圆形薄膜的“损耗屏蔽”。在该器件中，对于所有模式并且无论模态形状如何，膜的振动（具有$10^7$的品质因数）也在低频下达到由氮化硅中的本征耗散设定的极限。我们的损失屏蔽的理论模型的指导下，我们描述了该设备的设计原理，它可以被用来作为商业薄膜谐振器在先进的光学机械设置，也在低温下的有效替代。
2016-07-15 cond-mat.mes-hall
Reading, writing and squeezing the entangled states of two nanomechanical resonators coupled to a SQUID
我们研究了一个系统的两个纳米机械谐振器嵌入在一个直流SQUID。我们表明，电感耦合谐振器可以被视为两个纠缠的量子存储器元件的状态，可以读取，或写上采用SQUID作为位移检测器或开关额外的外部磁场，分别。本文提出了一种压缩谐振腔偶模态的方案，从而降低了SQUID中磁通量测量的噪声。最后利用量子主方程分析了耗散对压缩的影响，并定性地给出了弱阻尼区和强阻尼区的不同表现。我们的预测可以用目前的实验能力来检验。
2013-02-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Two-Level System Damping in a Quasi-One-Dimensional Optomechanical Resonator
纳米机械谐振器已被证明在许多新兴的量子技术中具有巨大的潜力。对于这样的应用，这些系统的性能受到其脆弱的量子态的退相干的限制，需要彻底了解它们与周围环境的耗散耦合。在大块非晶态固体中，这些耗散通道在低温下由寄生耦合到本征两能级系统（TLS）缺陷主导，然而，关于这种阻尼如何在降维纳米机械谐振器中体现的理论和实验之间仍然存在脱节。在这里，我们提出了一种光机械介导的热衰荡技术，我们使用它来执行同时测量的耗散在四个机械模式的低温冷却硅纳米谐振器，谐振频率范围从3 - 19 MHz。分析设备的机械阻尼率在冰箱温度之间的10 mK - 10 K，我们证明了定量协议与标准的隧道模型TLS合奏限于一维。从这些拟合中，我们提取了缺陷态密度（$P_0 \sim$ 1 - 4 $\times$ 10 $^{44}$ J $^{-1}$ m $^{-3}$）和变形势（$γ\sim$ 1 - 2 eV），表明在10 mK下，每个机械模式平均耦合到小于单个热活性缺陷。
2018-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
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
Fano-like Anti-resonances in Nanomechanical and Optomechanical Systems
我们研究了一个谐振腔耦合到一个通用的检测器，并计算了两个子系统的噪声谱。我们描述了一个封闭的，线性的，一组朗之万方程的耦合系统，并推导出一个一般形式的谐振器和检测器的有限频率噪声。谐振器频谱是具有有效阻尼、频移和扩散项的众所周知的热形式。相比之下，检测器噪声显示出相当惊人的Fano类共振，即在重整化频率处存在共振，并且在裸共振器频率处存在反共振。作为这种效应的例子，我们计算了正常状态下的单电子晶体管耦合到谐振器的电容和腔参数耦合到谐振器的光谱。
2009-02-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Probing the charge of a quantum dot with a nanomechanical resonator
我们利用碳纳米管的机械运动作为量子点上平均电荷的探针。共振频率和品质因数的变化由机械振荡期间量子点上的平均电荷的变化确定。而平均电荷又受到栅极电压、偏置电压和势垒到引线的隧道速率的影响。在偏置电压超过由于隧道耦合而导致的展宽时，谐振频率和品质因数显示出作为栅极电压的函数的双谷。我们发现，在库仑峰处增加流过CNT的电流不会增加阻尼，但实际上会降低阻尼。使用与能量相关的隧道速率的模型，我们得到定量的实验观察和模型之间的协议。我们从理论上比较了不同的单电子诱导的非线性的贡献，并表明，只有一项是显着的Duffing参数和模式耦合参数。我们还提出了额外的测量，支持我们开发的模型：调整隧道势垒的量子点的领导给出了一个200倍的品质因数下降。通过CNT量子点的激发态的单电子隧穿也改变了量子点上的平均电荷，导致谐振频率的降低。在Fabry-Pérot机制中，没有电荷量子化导致没有谐振频率骤降的弹簧行为，例如，可以使用纳米机械谐振器来探测从量子化到连续电荷的转变。
2012-10-09 cond-mat.mes-hall
1/f frequency-noise reduction in nanomechanical resonators by dissipation dilution
Institute of Sensor and Actuator Systems, TU Wien（传感器与执行器系统研究所，维也纳工业大学）
本研究揭示纳米机械谐振器1/f频率噪声基底源于张力热噪声，通过耗散稀释可降低该基底，其最长有效积分时间由预应力、体积、温度及本征损耗角决定。
2026-10-15 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.ins-det
Nanomechanical read-out of a single spin
悬浮的碳纳米管中单个电子的自旋可以通过其与纳米管的纳米机械运动的耦合来读出。为了证明这一点，我们考虑一个单电子被限制在一个量子点形成的悬浮碳纳米管。自旋-轨道相互作用引起自旋与纳米管悬浮部分的弯曲模式之一之间的耦合。我们使用Jaynes-Cummings模型计算系统对机械运动的脉冲外部驱动的响应。为了解释共振器阻尼，我们求解了量子主方程，其参数与最近实验中使用的参数相当，并展示了如何通过测量其机械运动来获得系统的自旋状态的信息。后者可以通过观察通过附近的电荷检测器的电流来检测。
2012-12-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dynamics of a nanomechanical resonator coupled to a superconducting single-electron transistor
我们提出了一个耦合到超导单电子晶体管（SSET）的约瑟夫森准粒子（JQP）和双约瑟夫森准粒子（DJQP）共振附近的纳米机械谐振器的动力学分析。对于弱耦合和动力学时标的宽分离，我们发现对于任一超导共振，共振器的动力学由Fokker-Planck方程给出，即，SSET有效地表现为特征在于有效温度的平衡热浴，其还阻尼谐振器并使其频率重新归一化。取决于相对于超导谐振的栅极和漏极-源极电压偏置点，SSET还可以引起机械谐振器中的不稳定性，该不稳定性由适当的福克-普朗克方程内的负阻尼和温度标记。此外，足够接近共振，我们发现，福克-普朗克描述打破。我们还指出，有一个密切的类比之间的耦合纳米机械谐振器的SSET在附近的JQP共振和多普勒冷却的原子通过激光。
2005-07-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Effect of Helium Ion Implantation on 3C-SiC Nanomechanical String Resonators
本文研究氦离子注入产生的点缺陷对预应力3C-SiC纳米机械弦谐振器性能的影响，提出基于欧拉-伯努利梁理论的方法确定杨氏模量与预应力，发现低剂量注入不影响机械性能，而高剂量下拉伸应力和阻尼率发生特征性变化。
2024-05-03 cond-mat.mes-hall
Improving mechanical sensor performance through larger damping
机械共振用于各种各样的设备;从智能手机加速度计到计算机时钟，从无线通信滤波器到原子力显微镜传感器。频率稳定性，一个关键的性能指标，通常被认为是等同于谐振品质因数（线宽和阻尼的倒数）。在这里，我们表明，谐振纳米机械传感器的频率稳定性一般可以独立的品质因数。在高带宽，我们表明，品质因数的降低是完全缓解的信噪比的增加。在低带宽下，显著地，增加的阻尼导致更好的稳定性和传感器分辨率，其改进与阻尼成比例。我们通过在200 Hz带宽下50 μK的温度分辨率证实了这一发现。这些结果为气体或液体环境中的高性能超灵敏谐振传感器、单电池纳米量热法、纳米级气相色谱法和大气压纳米级质谱法打开了大门。
2017-10-31 cond-mat.mes-hall
Anomalous spin-orbit torque switching due to field-like torque-assisted domain wall reflection
自旋轨道转矩（SOT）允许对磁状态进行电控制。垂直磁化的电流感应SOT切换具有特别的技术重要性。SOT由类阻尼转矩和类场转矩组成，因此有效的SOT开关需要了解这两个转矩分量的组合效应。以前的准静态测量报告了增加的开关概率与电流脉冲的宽度，如预测仅考虑阻尼转矩。在这里，我们报告了在较长的脉冲宽度的开关概率降低，基于时间分辨的测量。微磁学分析表明，这种异常的SOT开关的结果从畴壁反射样品边缘。畴壁反射被发现强烈依赖于类场转矩和它的相对符号的阻尼类转矩。我们的研究结果表明，在确定性的SOT开关的类场转矩的关键作用，并通知两个转矩分量的符号相关性的重要性，这可能揭示的SOT开关机制。
2017-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coupling graphene nanomechanical motion to a single-electron transistor
石墨烯基机电谐振器由于其优异的力学和电学性能以及广泛的应用前景而引起了人们的广泛关注。然而，在石墨烯中还没有探索机械运动和电荷传输之间的耦合。在这里，我们研究了悬浮的50 nm宽的石墨烯纳米颗粒的机械性能，该纳米颗粒在低温下也可用作单电子晶体管（SET）。利用SET作为灵敏探测器，我们发现谐振频率可以从82 MHz调谐到100 MHz，品质因数超过30000。通过观察SET诱导的~140 kHz共振频率偏移和机械阻尼，证明了强电荷-机械耦合。我们还发现，SET可以增强谐振腔的非线性。我们的SET耦合石墨烯机械谐振器可以接近~0.55*10^（-21）g的超灵敏质量分辨率和~1.9*10^（-19）N/（Hz）^（1/2）的力灵敏度，并且可以进一步改进。这些特性表明，我们的设备是一个很好的平台，为基础物理研究和潜在的应用。
2017-03-24 cond-mat.mes-hall
Microwave-assisted switching of a nanomagnet: analytical determination of the optimal microwave field
我们分析确定的最佳微波场，允许作为一个macrospin建模的纳米磁体的磁化反转。这是通过最小化总注入能量来实现的。所得结果与最优控制理论数值计算结果吻合较好。对于阻尼参数的典型值，弱微波场足以通过谐振过程诱导切换。最佳场在任何时候都与磁化方向正交，并且在幅度和频率上都进行调制。解释了脉冲形状对外加场和阻尼参数的依赖关系。总的注入能量与初始状态和鞍点之间的能垒成正比，与阻尼参数成正比。这一结果可以作为一种手段，用于探测实际纳米粒子的阻尼参数。
2013-08-30 cond-mat.mes-hall
Phonon-mediated damping of mechanical vibrations in a finite atomic chain coupled to an outer environment
研究了有限量子力学原子链模型中声子介导的机械振动阻尼。我们的研究是出于对纳米机械谐振器和纳米机电系统（NEMS）的品质因数（Q）的理解，以及悬浮原子链和分子结的实际实验。我们考虑一个有限的原子链，它是耦合到一个零温度的外部环境，建模为两个额外的半无限链，从而诱导“钳位损失”。与外部环境的弱耦合确保了箝位损耗很小，并且近似地保持了声子谱的初始离散性质。然后，我们考虑一个声子阻尼过程被称为“朗道-鲁默阻尼”，其中声子在振动的激发模式衰减到其他模式，通过非谐声子-声子相互作用。声子谱的近似离散性质导致Q随着参数的变化而发生急剧的非单调变化，并导致阻尼中出现共振。后者对应于衰变过程的存在，其中参与的声子近似地保存能量。我们探索通过改变链中原子的数量或声音的纵向和横向速度之间的比率来控制阻尼的方法，从而建议未来的实验来观察这种类似共振的行为。
2013-09-23 cond-mat.mes-hall
Ground-state cooling of a micromechanical oscillator: generalized framework for cold damping and cavity-assisted cooling schemes
我们提供了一个一般的框架来描述通过与驱动光腔的辐射-压力耦合将微机械振荡器冷却到其量子基态。我们将其应用到两个实验实现的计划，通过失谐腔和冷阻尼量子反馈冷却的反作用冷却，我们确定了这两个计划的最终量子极限的稳定腔的整个参数范围。虽然两者都允许达到振荡器的量子基态，我们发现，反作用冷却是更有效的良好的腔限制，即当腔带宽小于机械频率，而冷阻尼是更适合坏的腔限制。以前的治疗结果恢复为特定参数制度的限制情况下。
2009-07-12 cond-mat.mes-hall gr-qc physics.optics
Damping of mechanical vibrations by free electrons in metallic nanoresonators
我们研究了自由电子对薄弹性梁形式的金属纳米机械谐振器的品质因数（Q）的影响。梁的弯曲和纵向模式使用薄梁弹性理论建模，和简单的微扰理论被用来计算外部激发的振动模式的衰减率，由于其与自由电子的相互作用。我们发现，电子-声子相互作用显着影响的纵向模式的Q，也可能是有意义的阻尼弯曲模式，否则高Q梁。梁的有限几何形状表现在两个重要方面。它的有限长度打破了沿梁的平移不变性，并引入了一个不完美的动量守恒定律来代替精确的定律。它的有限宽度施加了量子化的电子状态，引入了一个温度标度，其中存在一个交叉从高温宏观制度，其中电子-声子阻尼的行为，如果电子是在散装，到一个低温介观制度，其中阻尼是由几个耗散通道占主导地位，并表现出急剧的非单调变化的参数变化。这提出了一种通过测量其机械振动的Q值来探测纳米器件的电子光谱的新方案。
2012-11-02 cond-mat.mes-hall
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
Thermally Assisted Spin Hall Effect
系统地分析了自旋极化电荷输运作为一个热驱动的随机过程。该方法是基于Kramers方程描述的半经典运动下包含随机和阻尼力。由于相对论自旋-轨道耦合，阻尼经历相对论校正，导致自旋霍尔电导率内的额外贡献。对电导率的进一步贡献源自平均的下层晶体电势，其平均值显著地取决于电场。我们推导出了电导率的精确表达式。所有的修正估计在最低阶的相对论性的方法和线性响应制度。
2008-06-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Dephasing of electrons in the Aharonov-Bohm interferometer with a single-molecular vibrational junction
本文用Aharonov-Bohm干涉仪研究了电子通过机电晶体管时的相位弛豫。利用量子主方程方法，从干涉条纹的角度对电子的相位特性进行了数值分析。电子的相干性部分地被其在本机纳米机械振荡器的激发能级上的散射破坏。相对于两个相邻机械振动能级的透射振幅具有$π$的相位差。$π$相移的特性仅取决于振荡器的频率，并且对于所施加的电压、隧穿长度和机械振荡器的阻尼率的大范围变化是鲁棒的。
2013-04-21 cond-mat.mes-hall
Andreev reflection assisted lasing in an electromagnetic resonator coupled to a hybrid-quantum-dot
从理论上研究了当外加直流偏置电压使两能级混合量子点（hQD）脱离平衡时，耦合到hQD上的单模电磁谐振腔的激光器（脉塞）。利用hQD的非平衡格林函数形式和半经典激光方程，我们确定了系统的相关物理量。我们发现，由于Andreev反射和Floquet-Andreev侧共振的形成，在适当的栅压和一定的阈值偏置电压及谐振器阻尼因子以上，二能级量子点具有非零增益谱，在超导能隙的频率范围内，系统可以产生激光。此外，我们的结果表明，根据谐振器的阻尼因子和特定阈值偏置电压以上，激光发射可能是由于Andreev共振和Floquet-Andreev侧共振之间的单电子跃迁或级联电子跃迁造成的。
2017-08-30 cond-mat.mes-hall physics.optics
Quantum Theory of Cavity-Assisted Sideband Cooling of Mechanical Motion
我们提出了一个完整的量子理论，描述了通过辐射压力耦合到照明光学腔的悬臂梁的冷却。将量子噪声方法应用于辐射压力的涨落，导出了光机械冷却速率和最小声子数。我们发现，达到任意小的声子数的量子极限，需要进入良好的腔（解决声子边带）制度，腔线宽是远远小于机械频率和相应的腔失谐。这与机械频率和腔失谐应与腔阻尼相当的常见假设相反。
2007-01-17 cond-mat.mes-hall
Dynamics of a nano-scale rotor driven by single-electron tunneling
我们从理论上研究了棒状纳米级转子的动力学和电荷输运性质，该转子由与纳米机械单电子晶体管（NEMSET）类似的机制驱动。我们表明，静态电势梯度可以导致振荡或连续旋转运动的自激。的设备的相关参数进行了识别和这些参数的动力学的依赖关系进行了研究。我们进一步讨论如何动态相关的测量电流通过设备。值得注意的是，在振荡制度，我们发现一个负微分电导。电流-电压特性可用于推断负责阻尼的周围环境的细节。
2012-04-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Hot carriers generated by plasmons: where are they are generated and where do they go from there?
本文提出了一个物理上透明的金属中光学和等离子体激元诱导热载流子产生的统一理论。分析表达式，估计载流子产生率，它们的位置，能量和运动方向。在审议的四种机制中：带间吸收、声子和缺陷辅助吸收、电子电子散射辅助吸收和表面碰撞辅助吸收（朗道阻尼），它是产生热载流子的最后一种，热载流子在光检测和光催化的实际应用中最有用。
2018-11-24 cond-mat.mes-hall physics.optics
Reducing critical current for spin-transfer-torque-induced magnetization reversal in CPP-GMR devices: effect of low damping and enhanced spin scattering asymmetry in $Co_2FeGa_{0.5}Ge_{0.5}$ Heusler alloy
本研究利用$Co_2FeGa_{0.5}Ge_{0.5}$赫斯勒合金的低阻尼与高自旋极化特性，通过将其用作自由层及与CoFe构成双层自旋注入层，有效降低了CPP-GMR器件中STT诱导磁化反转的临界电流，提升了器件效率与稳定性。
2025-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Plasmon attenuation and optical conductivity of a two-dimensional electron gas
在弹道二维电子气中，朗道阻尼在波矢q << k_F的宽范围内不会导致等离子体激元衰减。同样地，在E_F > ω> qv_F（其中E_F，k_F和v_F分别为电子的费米能、波矢和速度）的范围内，它对电导率σ（ω，q）也没有贡献。我们确定的过程中，导致在朗道阻尼的情况下，在等离子体衰减。这些过程是：两个电子-空穴对的激发，一对的声子辅助激发，以及直接的等离子体-声子转换。我们评估相应的贡献的等离子体激元线宽和光学电导率。
2004-04-23 cond-mat.mes-hall
Equilibrium states of a test particle coupled to finite size heat baths
我们报告的数值模拟耦合到竞争玻尔兹曼热浴有限大小的测试粒子的动力学。在讨论了单浴的情况下的一些功能，我们表明，存在两个热浴进一步限制测试粒子热化与热浴的必要条件。我们发现，热化是一种光谱性质，其中频率在测试粒子特征频率范围内的浴的振荡器决定其热化程度。我们还发现了一个意想不到的频率偏移的测试粒子的响应相对于两个热浴的光谱。最后，我们讨论了我们的研究结果的影响，通过冷阻尼冷却技术的高频纳米机械谐振器的研究，并为工程水库能够减轻对机械系统的反作用。
2010-03-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
How nonlocal damping reduces plasmon-enhanced fluorescence in ultranarrow gaps
理论上探讨了等离子体辅助荧光增强的非经典修饰，通过在典型等离子体结构中遇到的窄间隙处放置两级偶极发射体，即不同金属纳米颗粒的二聚体和三聚体。通过详细的模拟，与适当的分析建模相比，它表明，在经典电动力学，并减少分离探索这里，荧光增强因子的顺序$10^{5}$可以实现，与发散行为的颗粒接触制度接近。这一显著的预测主要是由激发率的急剧增加所引发的相应的领域内的差距增强。然而，一旦非经典修正包括在内，放大因子减少了两个数量级，并达到了较窄的间隙的饱和状态。这些非经典的限制证明了基于广义的非局部光学响应理论，该帐户在一个有效的方式不仅为非局部屏蔽，但也为增强朗道阻尼附近的金属表面的模拟。一个简单的策略，引入非局部修正的解析解也提出了。因此，它示出的金属的非局部光学响应施加更现实的，有限的上限与超小等离子体激元腔可行的增强，从而提供了更接近最先进的实验状态的理论描述。
2017-07-25 cond-mat.mes-hall physics.optics
Electrical transport through a single-electron transistor strongly coupled to an oscillator
我们研究电输运通过一个单电子晶体管耦合到纳米机械振荡器。使用一个主方程的方法和数值蒙特卡罗方法相结合，我们计算的平均电流和电流噪声在强耦合制度，研究偏差从以前推导的分析结果有效的限制弱耦合。在推广弱耦合理论以计算电流的较高累积量之后，我们使用我们的数值方法来研究第三累积量如何在强耦合状态下受到影响。在这种情况下，我们发现一个有趣的交叉之间的弱耦合传输制度的第三累积量严重依赖于振荡器的频率，它变得几乎独立于这个参数。最后，我们研究了输运噪声的频谱，发现在弱耦合极限的两个峰合并增加耦合强度。我们的噪声的频率依赖性的计算也可以描述如何运输引起的机械振荡的阻尼是在强耦合制度的影响。
2006-10-13 cond-mat.mes-hall
Room-Temperature Plasmon-Assisted Resonant THz Detection in Single-layer Graphene Transistors
本研究在高质量单层石墨烯短沟道栅极光电探测器中实现了室温THz辐射共振探测，其机制依赖于石墨烯中较弱的本征电子-声子散射以避免等离子体振荡阻尼。
2024-01-08 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Quantum transport of double quantum dots coupled to an oscillator in arbitrary strong coupling regime
本文研究了双量子点与纳米机械谐振腔耦合系统在任意强电子-声子耦合条件下的量子输运。我们采用广义量子主方程来研究电流的全计数统计。我们证明了相干声子态方法可以用来非微扰地解耦电子-声子相互作用。通过对电子-声子耦合的非微扰处理，我们发现当从左量子点到右量子点的多余能量可以激发整数个声子时，声子辅助共振隧穿就出现了，在强电子-声子耦合区，多声子激发可以增强输运.此外，我们发现，随着电子-声子耦合的增加，它首先发挥建设性的作用，以协助运输，然后发挥散射的作用，并强烈抑制运输。
2012-03-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Multiphoton transitions in Josephson-junction qubits (Review Article)
两个基本的物理模型，一个二能级系统和一个谐振子，实现了在介观尺度上的耦合量子比特和谐振子。此外，现实系统还包括用于控制量子位能级与其粒子数之间的距离并读出谐振器状态的电子器件，以及不可避免的耗散环境。这种丰富的系统是有趣的介观尺度上的基本量子现象的研究，并作为一个有前途的系统，为未来的电子器件。我们提出了最近的结果驱动超导量子比特谐振器系统，其中的谐振器可以实现为LC电路或纳米机械谐振器。大多数结果可以用半经典理论来描述，其中量子比特被视为耦合到经典驱动场和经典谐振腔的量子二能级系统。应用这个理论可以描述单量子比特和双量子比特的许多现象，其中包括：平衡态和弱驱动谱，西西弗斯阻尼和放大，朗道-齐纳-施托克伯格干涉，直接和阶梯型多光子跃迁，以及激光的逆布居数的产生。
2012-05-03 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph quant-ph
