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
Current noise of a single-electron transistor coupled to a nano-mechanical resonator
在经典模式下计算了单电子晶体管与纳米机械谐振器耦合时的电流噪声谱。SET岛上的电荷和谐振器的位置之间的相关性引起了一个独特的噪声频谱，它可以是非常不同的非耦合SET。耦合系统的电流噪声谱在谐振器频率和谐振器频率的两倍处都有峰值，并且零频率噪声有很强的增强。峰值的高度由SET和谐振器之间的耦合强度、谐振器的阻尼和系统的温度控制。
2004-08-03 cond-mat.mes-hall
Nonlinear damping in mechanical resonators based on graphene and carbon nanotubes
碳纳米管和石墨烯可以制造出色的纳米机械谐振器。它们有望用于各种科学和技术应用，包括质量，力和电荷的传感，以及介观尺度下量子现象的研究。在这里，我们发现纳米管和石墨烯谐振器的动力学实际上是非常奇特的。我们提出了一个前所未有的情况下，机械耗散完全由非线性阻尼。作为一个惊人的结果，品质因数Q强烈地依赖于运动的幅度。这种情况是从根本上不同于其他谐振器，其耗散是由线性阻尼项占主导地位。我们认为，这种差异源于碳纳米管和石墨烯的降维。此外，我们利用非线性性质的阻尼，以提高品质因数的纳米管/石墨烯谐振器。
2011-03-09 cond-mat.mes-hall
Improving the read-out of the resonance frequency of nanotube mechanical resonators
我们报告了一种超灵敏碳纳米管机械谐振器的电学检测方法。采用RLC谐振器和基于4.2K冷却的高电子迁移率晶体管的放大器降低了检测方法的本底噪声。这使我们能够以前所未有的质量解决纳米管谐振器的谐振频率。我们表明，在4.2 K测量的谐振频率的噪声是有限的谐振器本身，而不是由测量的不精确性。积分时间为125 ms时，阿伦偏差达到~10^-5。当比较Allan偏差与幂律的积分时间依赖性时，指数接近~1/4。Allan偏差可能受到纳米管表面上颗粒扩散的限制。我们的工作为基于机械纳米谐振器的质谱和表面科学实验带来了希望。
2018-09-13 cond-mat.mes-hall
Symmetry breaking in a mechanical resonator made from a carbon nanotube
纳米管表现为半柔性聚合物，因为它们可以弯曲相当大的量。当将纳米管集成在机械谐振器中时，预期弯曲会破坏恢复电势的对称性。在这里，我们报告一个新的检测方法，使我们能够证明这种对称性破缺。该方法探测纳米管谐振器在接近零频率的运动;该运动是共振激发振动的第二泛音的低频对应物。我们发现，对称性破缺导致机械共振的光谱展宽，并在室温下下降到100以下的表观品质因数。室温下的低品质因数是纳米管谐振器的一个显著特征，其起源多年来一直难以捉摸。我们的研究结果揭示了对称破缺在纳米管谐振器力学中所起的作用。
2013-11-26 cond-mat.mes-hall
A general procedure for thermomechanical calibration of nano/micro-mechanical resonators
我们提供了一个详细的描述的一般程序，通过该程序可以使用其热运动的纳米/微机械谐振器进行校准。简要介绍了这种谐振器的运动方程，然后详细推导了相应的功率谱密度（PSD）函数。使用有限元法（FEM）建模和分析计算来确定许多不同谐振器几何形状的有效质量。
2013-05-02 cond-mat.mes-hall
High-Q Tantalum Oxide Nanomechanical Resonators by Laser-Oxidation of TaSe2
控制二维材料的应变是一个有趣的途径来定制纳米机电系统的机械性能。在这里，我们展示了一种技术，以制造具有大的应力，激光氧化的纳米鼓面谐振器的钽二硒化物（TaSe 2），属于金属二硫族化物的层状二维材料制成的钽氧化物纳米机械谐振器。在用激光干涉仪研究其机械性能之前，我们在高分辨率电子显微镜中检查了自由悬浮的氧化钽的氧化和结晶度。我们发现，钽氧化物谐振器的应力增加了140 MPa（相对于原始TaSe 2谐振器），这导致这些谐振器的品质因数（14倍大）和谐振频率（9倍大）的增强。
2015-05-19 cond-mat.mes-hall
Negative frequency tuning of a carbon nanotube nano-electromechanical resonator
在低温下，悬挂的双夹持单壁碳纳米管被表征为驱动的纳米机电谐振器。在电子方面，碳纳米管显示出小的带隙行为，在电子传导中具有库仑阻塞振荡，在空穴传导中具有透明接触。我们观察到驱动的机械共振直流传输，包括多个高次谐波响应。数据显示，在有限的施加栅极电压，一个明显的负频率调谐，使我们能够静电谐振频率降低到其最大值的75%。这是一贯解释通过静电软化的机械模式。
2013-04-18 cond-mat.mes-hall
Observation of decoherence in a carbon nanotube mechanical resonator
在物理系统中，消相干可以由耗散过程和退相过程引起。在机械谐振器中，驱动频率响应测量两者的组合，而时域技术（如振铃测量）可以将两者分开。在这里，我们报告的第一个观察到的碳纳米管机械谐振器的机械振铃。比较从频域和时域测量获得的机械品质因数，我们发现一个频谱品质因数比在衰荡中测量的小四倍，表明去相位引起的纳米机械运动的退相干。这种退相干被认为是出现在高驱动振幅，指向一个非线性的退相机制。我们的研究结果突出了时域技术的重要性，了解耗散在纳米机械谐振器，和退相干机制在纳米管力学的相关性。
2015-03-26 cond-mat.mes-hall
Microscopic nanomechanical dissipation in gallium arsenide resonators
我们报告的纳米机械耗散在高频（约300 MHz）砷化镓光机械盘谐振器的系统研究，在夹紧和流体损失可以忽略不计的条件下。声子-声子相互作用被证明有助于在低温下（3 K）的损失背景消失。氧化铝在表面的原子层沉积修改谐振器的品质因数，指向表面耗散的重要性。温度演变是准确地拟合两个层次的系统模型，表明砷化镓谐振器中的纳米机械耗散直接连接到它们的微观特性。两级系统，特别是在表面，似乎规则的阻尼和波动的这种高品质的晶体纳米机械设备，在所有温度从3至300 K。
2018-01-27 cond-mat.mes-hall
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
Classical dynamics of a nano-mechanical resonator coupled to a single-electron transistor
我们分析了耦合到单电子晶体管（SET）的纳米机械谐振器的动力学在该制度中的谐振器的行为经典。一个主方程推导出描述的耦合系统的动力学，然后用于获得SET的平均电荷状态和谐振器的平均位置的运动方程。我们表明，SET的谐振器上的行动是非常相似的一个热浴，因为它会导致一个稳态的概率分布的谐振器，可以描述的谐振器的位置，重整化频率，有效温度和固有的阻尼常数的平均值。包括非本征阻尼和有限温度的影响，我们发现，仍然有实验可访问的制度，谐振器的固有阻尼仍然占主导地位的行为。我们还获得了通过SET的平均电流作为耦合到谐振器的函数。
2003-07-22 cond-mat.mes-hall
Ultrasensitive Displacement Noise Measurement of Carbon Nanotube Mechanical Resonators
基于单个碳纳米管的机械谐振器是质量和力的特殊传感器。这些超轻谐振器中的力灵敏度通常受到振动检测中的噪声的限制。在这里，我们报告了一个超灵敏的方案的基础上的RLC谐振器和低温放大器来检测纳米管的振动。我们还展示了一种新的机电纳米管谐振器的制造工艺，以减少悬浮纳米管和栅极之间的分离下降到$\sim 150$ ~nm。这些在检测和制造方面的进步使我们能够达到$0.5~\mathrm{pm}/\sqrt{\mathrm{Hz}}$位移灵敏度。在300 mK低温下冷却的热振动被检测到，其信噪比高达17 dB。我们证明了$4.3~\mathrm{zN}/\sqrt{\mathrm{Hz}}$力灵敏度，这是迄今为止用机械谐振器实现的最佳力灵敏度。我们的工作是对单个核自旋成像和研究不同量子电子输运机制中机械振动和电子之间耦合的重要一步。
2018-10-30 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
Signatures of two-level defects in the temperature-dependent damping of nanomechanical silicon nitride resonators
高品质因数纳米机械谐振器的阻尼率远远超出固有极限。在这里，我们探索潜在的微观损耗机制，通过调查的温度依赖性阻尼的基本和第三谐波横向弯曲模式的双夹持氮化硅字符串。它表现出的特征最大值让人想起典型的非晶材料的两级缺陷。耦合到这些缺陷放松动量选择规则，允许能量从离散的长波长谐振器模式转移到高频声子环境。
2013-10-14 cond-mat.mes-hall
Sensing Kondo correlations in a suspended carbon nanotube mechanical resonator with spin-orbit coupling
研究了悬浮碳纳米管（CNT）量子点器件中的电子-机械耦合。在电子隧穿过程中，由于自旋-轨道耦合，电子自旋耦合到弯曲振动模式。在弱耦合极限下，即电子-振动耦合远小于电子能量标度，通过计算动态自旋磁化率可以得到CNT谐振器的阻尼和谐振频率偏移。我们发现近藤区的强自旋翻转散射过程对碳纳米管的机械运动有显著的影响：近藤效应导致了碳纳米管共振器的强阻尼和频移.
2019-03-17 cond-mat.mes-hall
Carbon nanotubes: Nonlinear high-Q resonators with strong coupling to single-electron tunneling
碳纳米管（CNTs）是一种与单电子隧穿强耦合的非线性高Q谐振器。我们首先描述几种方法来检测CNT谐振器的弯曲运动。接下来，我们说明了如何在量子点CNT谐振器中的单电子隧穿导致机械谐振频率的急剧下降和显着的阻尼。我们讨论了四种不同的贡献的CNT谐振器的非线性振荡：梁状机械非线性，由于栅极引起的机械张力，静电非线性和非线性由于单电子隧穿的非线性，并提供定量估计其强度。最后，我们展示了如何大响应的CNT谐振器的谐振频率的栅极电压或张力的变化，使CNT谐振器非常适合用于参数激励和研究不同的机械模式之间的耦合。
2012-05-22 cond-mat.mes-hall
Nano-Torsional Resonator Torque Magnetometry
磁转矩是用来驱动纳米扭转谐振器，这是制造的坡莫合金涂层氮化硅膜的聚焦离子束铣削。光学干涉法被用来测量两个扭转模式在共振，这是成比例的纳米磁性体积的磁化矢量的机械响应。通过改变偏置磁场，可以以优异的灵敏度（$\approx 10^8 μ_B$）测量单个磁性元件的磁性行为。
2010-01-25 cond-mat.mes-hall
Tuning mechanical modes and influence of charge screening in nanowire resonators
我们探测InAs纳米线（直径~ 100 nm）谐振器的机电性能，其中悬浮纳米线（NW）也是场效应晶体管（FET）的有源沟道。我们观察和解释的非单调色散的谐振频率与直流栅极电压（VgDC）。电子屏蔽对谐振器特性的影响可以在振幅中看到。我们观察到机械模式与VgDC的混合。我们还实验探测和定量解释的滞后非线性特性，作为VgDC的函数，使用Duffing方程的谐振器。
2010-01-18 cond-mat.mes-hall
Detecting the "phonon wind" in superfluid $\mathrm{^4He}$ by a nanomechanical resonator
纳米级机械谐振器被广泛用于提供高灵敏度的力检测器。在这里，我们表明，这种高品质因数的谐振器沉浸在超流体\(^4\mathrm{He}\)可以激发调制通量的声子。浸入超流体\(^4\mathrm{He}\)中的纳米加热器充当液体中的弹道声子源--“声子风”。当声子通量的调制频率与机械谐振器的谐振频率相匹配时，可以激发机械谐振器的运动。这种弹道热机械效应可能会在量子流体中开辟新型实验。
2019-07-01 cond-mat.mes-hall
Size-independent Young's modulus of inverted conical GaAs nanowire resonators
我们探讨自顶向下制造，单钳倒锥形GaAs纳米线的机械性能。将2-9 $μ$ m的纳米线长度与36-935 nm的脚直径组合产生从200 kHz到42 MHz跨越两个数量级的基本弯曲本征模。我们提取的杨氏模量的大小无关的值（45 $\pm$ 3）GPa。随着脚直径下降到几十纳米，所研究的纳米线是有前途的候选人，超柔性和超灵敏的纳米机械设备。
2014-01-16 cond-mat.mes-hall
Parametric amplification and self-oscillation in a nanotube mechanical resonator
由单个纳米管制成的机械谐振器的一个特点是谐振频率可以广泛调谐。在这里，我们利用这一特性来实现参量放大和自振荡。参量放大的增益可以高达18.2dB，并且由于非线性阻尼而在高参量泵浦下趋于饱和。这些测量使我们能够确定线性阻尼力的系数。相应的阻尼率低于从共振的线形（没有泵浦）获得的阻尼率，支持最近报道的描述由非线性力在纳米管谐振器中阻尼的情况。结合纳米管共振力学和参数放大的可能性为未来的超低力传感实验带来了希望。
2012-01-31 cond-mat.mes-hall
Carbon nanotubes as ultra-high quality factor mechanical resonators
通过测量单电子隧穿电流，在毫开尔文温度下观察到了悬浮碳纳米管的横向振动模式。悬浮的纳米管由附近天线的射频电场无接触地致动;在通过纳米管的时间平均电流中检测机械共振。观察到由于纳米管的弯曲模式而引起的尖锐的栅极可调谐共振，将高达ν_0 = 350 MHz的共振频率与高于Q = 10 ^5的品质因数相结合，远高于先前报道的悬浮碳纳米管共振器的结果。测得的大小和温度依赖性的Q-因子显示出显着的协议与预测的固有阻尼悬浮碳纳米管。通过调节天线上的RF功率，我们发现纳米管谐振器可以很容易地被驱动到非线性状态。
2009-07-18 cond-mat.mes-hall
Diamond nanomechanical resonators protected by a phononic band gap
我们报告的设计，制造，和表征的金刚石悬臂梁连接到声子正方形晶格。我们发现，声子带隙对机械模式的强大保护导致机械Q因子增加了三个数量级，在高达100 MHz的频率下Q因子超过10^6。温度依赖性研究表明，在几个K下获得的Q因子仍然受到材料损耗的限制。高Q金刚石纳米机械谐振器为自旋力学研究提供了一个很有前途的混合量子系统。
2022-12-09 cond-mat.mes-hall
Self-oscillations in field emission nanowire mechanical resonators: a nanometric DC-AC conversion
我们报道了自下而上的纳机电系统（NEMS）在恒定外加电压驱动的场发射过程中观察到的自振荡。探索机电模型，解释的现象，可以直接用于开发集成器件。在第一项研究中，我们已经实现了约50%的DC/AC（直流到交流电）转换。NEMS中的电自振荡为高速自主纳米谐振器和信号发生器的发展开辟了一条新的道路，并表明场发射（FE）是构建新纳米元件的强大工具。
2010-03-30 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
Engineering Quantum States of a Nano-Resonator via a Simple Auxiliary System
我们展示了如何设计一个广泛的非线性哈密顿纳米机械谐振器。该技术只需要一个依赖于时间的驱动应用到库珀对盒或第二振荡器的纳米谐振器耦合。这种方法允许产生大量的非经典状态，以及经典对应物是混沌的哈密顿量。
2007-07-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Damping and decoherence of a nanomechanical resonator due to a few two level systems
我们考虑一个量子模型的纳米机械弯曲梁谐振器与浴包括几个阻尼隧穿二能级系统（TLS）的相互作用。与谐振器与欧姆自由振荡器浴双线性相互作用（例如，建模箝位损耗）相比，机械谐振器阻尼是振幅相关的，而机械位置状态的量子叠加的退相干仅微弱地依赖于它们的空间分离。
2009-07-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Energy Measurements and Preparation of Canonical Phase States of a Nano-Mechanical Resonator
我们表明，一个连续的量子非爆破测量的能量的纳米机械谐振器可以实现通过监测谐振器的量子点接触通过库珀对盒。这种技术可以进一步用于制备两个谐振器的高度非经典态，例如正则相位参考态和所谓的“正午”态。
2007-10-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Strong Strain-Induced Coupling between Nanomechanical Pillar Resonators
耦合谐振器网络是物理学中普遍存在的概念，形成了同步现象、超材料形成、非互易行为和拓扑效应的基础。这种系统通常使用光学或微波谐振器来探索。近年来，机械谐振器已经进入了作为谐振器网络的通用构建块的阶段，因为它们的良好控制的机械特性和它们的本征频率方便地位于射频范围内。垂直取向的纳米机械柱谐振器非常适合于密集集成到大型谐振器网络中。然而，为了实现这些有前途的系统的潜力，需要建立一个内在的耦合机制。在这里，我们展示了两个相邻的纳米机械柱谐振器之间的应变诱导的强耦合。耦合通过由柱的弯曲振动引起的接头衬底中的应变分布来介导，使得耦合强度可以通过纳米柱的几何特性以及它们的分离来控制。实验上观察到模式杂交和在纳米柱对的响应中形成避免的能级交叉。耦合机制很容易扩展到大型阵列的纳米柱，使全机械谐振器网络的调查范围广泛的集体动力学现象。
2018-12-20 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Dissipation in graphene and nanotube resonators
研究了石墨烯纳米谐振器中不同的阻尼机制：衬底中的电荷、衬底和石墨烯片中的欧姆损耗、表面键的断裂和愈合（维可牢效应）、两级系统、附着损耗和热弹性损耗。我们发现，对于现实的结构和相反的半导体谐振器，耗散是由石墨烯层和金属栅极的欧姆损耗为主。这项研究的延伸碳纳米管为基础的谐振器。
2007-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mode coupling, bi-stability, and spectral broadening in buckled nanotube resonators
双稳态机械谐振器在传感器、存储元件和量子计算等各种应用中发挥着重要作用。虽然基于碳纳米管（CNT）的谐振器作为有前途的纳米机电器件已被广泛研究，但双稳态CNT谐振器从未被证明。在这里，我们报告了一类新的碳纳米管谐振器中的纳米管是向上弯曲。我们发现，一个小的向上屈曲产生创纪录的电频率可调谐性，而较大的屈曲可以实现欧拉-伯努利（EB）的双稳定性，最小的机械谐振器与两个稳定的配置。我们相信，这些最近发现的碳纳米管器件将开辟新的途径，实现纳米传感器，机械存储元件和参量放大器。此外，我们提出了一个三维的理论分析，揭示显着的非线性耦合之间的平面和平面外的静态和动态的运动模式，和一个独特的三维EB卡通过过渡。我们利用这种耦合提供了一个结论性的解释，在室温下的CNT谐振器的低品质因数，在纳米尺度上理解耗散机制的关键。
2021-10-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Continous Measurement of the Energy Eigenstates of a Nanomechanical Resonator without a Non-Demolition Probe
我们表明，它是可以执行一个连续的测量，不断项目的纳米谐振器到其能量本征态，采用线性耦合与两个状态系统。这种技术使得有可能执行的测量，通过耦合到一个库珀对盒和超导传输线谐振器暴露的谐振器的量子性质。
2007-04-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Femtogram Doubly Clamped Nanomechanical Resonators Embedded in a High-Q Two-Dimensional Photonic Crystal Nanocavity
我们展示了一种新的光学机械设备系统，它允许高效的转换飞秒纳米束谐振器。将质量小至25 fg的双钳位纳米机械谐振器嵌入高精细度二维光子晶体纳米腔中。在室温和环境条件下进行1 GHz左右的基本弯曲模式的光学转换，观察到的位移灵敏度为0.94 fm/Hz^（1/2）。从对称和不对称的双光束设备的测量结果的比较揭示杂交的机械模式的结构对称性被证明是获得高的机械品质因数的关键。我们的新配置开辟了一个新的类别的“NEMS在腔”设备的基础上在纳米级的光机械相互作用的方式。
2012-04-06 cond-mat.mes-hall physics.optics
Engineering Superposition States and Tailored Probes for Nano-resonators Via Open-Loop Control
我们表明，纳米谐振器可以制备介观叠加态，只需通过监测耦合到谐振器位置的平方量子比特。这适用于热初始状态，并且不需要三阶非线性。所需的耦合可以使用一个简单的开环控制协议，获得最佳控制理论。我们模拟了整个制备过程，包括环境噪声。我们的研究结果表明，在量子纳米系统的状态工程和测量的开环控制的权力。
2009-02-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
A microwave transducer for a nano mechnical resonator
给出了基于共面微波腔电容耦合纳米机械谐振器测量方案的量子主方程描述。该系统具有丰富的分岔结构，类似于非线性光学中的次/二次谐波产生。我们展示了它是如何被配置为一个分叉放大器传感器弱力检测。
2007-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
High quality factor gigahertz frequencies in nanomechanical diamond resonators
我们报告驱动和检测千兆赫兹范围内的纳米晶体金刚石机械谐振器的谐振频率。高阶横向振动模式的测量在耦合梁谐振器表现出的频率高达1.441 GHz。谐振器的微悬臂阵列设计将微米长悬臂元件的千兆赫兹范围的谐振运动转换为中心支撑结构的位移。与单晶硅相比，纳米晶体金刚石的使用进一步将频率增加三倍。通常与微米级直光束相关的高箝位损耗在我们的谐振器的周期性几何形状中得到抑制，从而允许在500 MHz以上超过20，000的高品质因数。
2007-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrically-tunable graphene nanomechanical resonators
本文综述了石墨烯纳米机械谐振器的电学可调性研究进展，涵盖器件结构、关键力学性能、电栅控行为及经典/量子应用，并展望了未来挑战与机遇。
2025-07-23 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Quantum Nondemolition Measurement of Discrete Fock States of a Nanomechanical Resonator
本文从理论上研究了一种集成纳米机械谐振器和LC谐振器的射频超导干涉装置。通过应用绝热和旋转波近似，我们得到一个有效的哈密顿量，管理的机械和LC谐振器的动力学。该哈密顿量中的非线性项可用于对纳米机械谐振器的Fock态进行量子非破坏测量。我们解决的实验实施的可行性，并表明，非线性耦合可以足够强，允许检测离散的机械Fock状态。
2007-08-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Ground state cooling of nanomechanical resonator via parametric linear coupling
我们提出了一种用于与LC振荡器线性耦合的纳米机械谐振器的基态冷却方案。线性耦合，当在红色失谐周期性调制时，将低频纳米机械模式上转换为高频LC振荡器模式，并产生反作用力，该反作用力可以将谐振器冷却到其在分辨边带区域中的基态。我们还研究了量子反作用噪声对线性耦合中的反转项所引起的冷却的影响。该方案可与原子系统的激光冷却相媲美，并可在超导电路中实现。
2008-10-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Viscous damping of nanobeam resonators: humidity, thermal noise and the paddling effect
纳米梁谐振器是纳米机电系统中的关键机械部件。除了源自其低尺寸的高频率之外，性能还受到环境的显著影响，特别是在纳米尺度下，材料的大表面积暴露在外。利用分子动力学模拟和理论分析对纳米梁谐振器的阻尼行为进行了定量预测，如临界阻尼条件和寿命，直接将流体-结构特性和相互作用信息映射到动力学行为中。我们在这里展示了湿度如何通过粘性力定义临界阻尼条件，标志着在高湿度下从欠阻尼过渡到过阻尼状态。文中还讨论了一些新现象，如热涨落和划桨效应。
2011-05-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Plasmonic nano-resonator enhanced one-photon luminescence from single gold nanorods
在实验中测量了单个金纳米棒的强斯托克斯和反斯托克斯单光子发光。结果表明，斯托克斯和反斯托克斯辐射的强度和偏振态具有很强的相关性。我们的实验观察发现了单根金纳米棒发光的相干过程。我们提出了一个理论模式，腔共振的概念的基础上，一致理解斯托克斯和反斯托克斯光致发光。我们的理论与我们所有的测量结果完全一致。
2015-10-27 cond-mat.mes-hall physics.optics
Hyperbolic Metamaterial Nano-Resonators Make Poor Single Photon Sources
本文利用准正规模方法研究了双曲型超材料纳米谐振器耦合量子偶极子辐射源的光学性质。我们表明，耦合到超材料纳米谐振器可以导致显着的Purcell增强，这是近一个数量级大于等离子体共振器具有可比的几何形状。然而，相关联的单光子输出$β$ -因子极低（大约10 $\%$），远小于可比尺寸的金属谐振器的那些（70 $\%$）。使用准正规模式展开的光子格林函数，我们描述了如何低的$β$ -因素是由于增加欧姆淬灭所产生的红移共振，较大的品质因数，和较强的限制光内的金属。与目前的智慧相反，这些结果表明双曲超材料纳米结构对于单光子源来说是糟糕的选择。
2017-02-04 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Superconducting nano-mechanical diamond resonators
在这项工作中，我们提出的超导纳米机械谐振器的制造和表征纳米掺硼金刚石（BDD）。振荡器可以在其超导状态下被驱动和读出，并且在大约10 MHz的谐振频率下显示出高达40，000的品质因数。机械阻尼的研究磁场高达3 T的谐振器仍然表现出超导性能。由于其简单的制造过程，这些设备可以很容易地耦合到其他超导电路，其性能与最先进的技术相当。
2014-01-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Molecularly Thin Polyaramid Nanomechanical Resonators
Boston University（波士顿大学）；University of Colorado Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；National Institute of Standards and Technology（美国国家标准与技术研究院）；Washington State University（华盛顿州立大学）
本研究首次制备了由二维聚酰胺制成的纳米机械谐振器，通过测量其共振特性揭示了材料的机械性能，为发展高强低密度的分子尺度聚合物纳米电子机械系统提供了新路径。
2026-01-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Centimeter-scale nanomechanical resonators with low dissipation
Delft University of Technology（代尔夫特理工大学）；Brown University（布朗大学）
针对高纵横比机械谐振器长厚比受限的问题，结合机器学习引导的设计优化与精细纳米制造技术，制备出厘米级长度、纳米级厚度的低耗散纳米机械谐振器，室温品质因子接近理论值，性能可对标低温器件且条件要求更低。
2024-06-14 cond-mat.mes-hall physics.app-ph quant-ph
