Piezoelectric electromechanical coupling in nanomechanical resonators with two-dimensional electron gas
研究了二维电子气对纳米悬臂梁振动的电响应。实验表明，垂直取向的悬臂梁的振动会使其底部附近的电导率发生相反的变化。这表明机电耦合的压电性质。建立了物理模型，定量地解释了实验结果。结果表明，电导率变化的主要原因是悬浮区和非悬浮区边界上机械应力的快速变化，而不是应力本身。
2016-04-21 cond-mat.mes-hall
Nanomechanical strain concentration on a 2D nanobridge within a large suspended bilayer graphene for molecular mass detection
应变梯度工程的出现直接影响到二维材料的纳米力学、光电子学和热输运等领域。更具体地说，在非常高的应力下的大悬浮石墨烯代表了通过独特的分子反应进行纳米机械质量检测的精髓。已经使用不同的技术来在2D材料中诱导应变，例如通过在石墨烯膜上施加尖端压痕、压力或衬底弯曲。然而，控制结构应变的有效方法是设计系统几何形状，如日常生活中的建筑和声学所示。类似地，我们研究了具有不同几何形状和长度范围从10到40微米的悬浮外延双层石墨烯膜中的人工纳米收缩（~100 nm）中的应变浓度。我们仔细地从显微拉曼测量中分离出应变特征，并通过分析我们的拉曼峰的加宽形状（高达100 cm-1）来提取低于激光光斑尺寸的尺度上的信息。我们可能在纳米收缩中测量到高达5%的强应变集中，这是原生外延石墨烯应变的20倍。此外，对于双层石墨烯，我们的配置自然地增强了上下石墨烯层之间的天然不对称应变。与以前的结果相反，由于我们的结构方法，我们可以在石墨烯中实现任何类型的复杂应变张量。该方法完善了以前的应变诱导技术，并为基于双层石墨烯和2D异质结构的器件开辟了新的前景。
2019-01-24 cond-mat.mes-hall
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
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
Phonon cooling of nanomechanical beams with tunnel junctions
我们展示了电子冷却的一维声子模式悬浮纳米线的第一次，使用正常的金属-绝缘体-超导体（NIS）隧道结。实现了电子和声子同时冷却到一个共同的温度。与非悬挂装置相比，在0.1- 0.7K的浴温的整个操作范围内实现了更好的冷却性能。所观察到的低温热输运特性是一致的弹道声子散射在的陶瓷-散装接触作为限制热输运的机制。在实验的最低浴温度$\sim$ 100 mK下，束中的声子和电子都冷却到42 mK，这低于制冷机浴温度。
2009-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum Friction in Nanomechanical Oscillators at Millikelvin Temperatures
我们报告的兆赫兹范围内，暂停，单晶纳米机械振荡器的耗散的低温测量。在毫开尔文温度下，耗散（逆品质因数）和共振频率的偏移显示可再现的功能，类似于在无序玻璃中的声音衰减实验中观察到的那些，并且与由单晶硅制造的较大微机械振荡器中的测量结果一致。我们的单晶纳米机械结构中的耗散主要由内部量子摩擦决定，这是由于估计大约有50个两级系统，它们代表了表面上的悬挂键和体缺陷。
2006-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Strain-Induced Coupling of Spin Current to Nanomechanical Oscillations
我们提出了一个设置，它允许耦合的电子自旋自由度的机械运动的纳米机械系统不涉及任何的铁磁组件。所提出的方法采用应变诱导的自旋轨道相互作用的电子在窄间隙半导体。我们已经展示了这种方法如何可以用于检测和操纵的自旋流通过悬浮棒在纳米机械设备。
2005-09-09 cond-mat.mes-hall
Four ribbons of double-layer graphene suspending masses for NEMS applications
本文研究了三种由石墨烯带和悬浮硅质量块组成的纳米机械器件，发现四带器件具有更高的谐振频率和弹簧常数，并测得双层石墨烯的杨氏模量为0.34 TPa、断裂应变为1.13%，为NEMS应用奠定基础。
2024-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Spin-orbit-induced strong coupling of a single spin to a nanomechanical resonator
我们从理论上研究了悬浮碳纳米管量子点中由于自旋轨道耦合引起的电子自旋与振动的偏转耦合。我们的估计表明，与目前的能力，一个量子点与奇数个电子可以作为一个强耦合制度的量子电动力学的Jaynes-Cummings模型的实现。一个量子化的弯曲模式的悬浮管起着光学模式的作用，我们确定了两个不同的两个水平的子空间，在小和大磁场，这可以被用作量子比特在这个设置。强的内在自旋-机械耦合允许检测以及自旋量子位的操纵，并且可以在传感应用中产生纳米管的增强的性能。
2012-06-04 cond-mat.mes-hall
Large-Scale Arrays of Single- and Few-Layer MoS2 Nanomechanical Resonators
我们报告的大规模阵列的悬浮二硫化钼（MoS 2）原子层的制造，作为二维（2D）MoS 2纳米机械谐振器。我们采用了水辅助剥离过程中释放化学气相沉积（CVD）的二硫化钼原子层从供体基板，然后通过全干转移到微沟槽阵列。所得到的单层和少层悬置MoS_2鼓面谐振器（直径0.5 - 2 μ m）的大阵列在甚高频（VHF）波段（高达~ 120 MHz）提供基频谐振（f_0）和高达f_0*Q ~ 3*10^10Hz的优异品质因数。拉伸的圆形膜片模型使我们能够估计这些设备中通常约15 mN/m的低预张力水平。与以前的方法相比，我们的转移工艺具有高产量和均匀性，最小的液体和化学品暴露（仅涉及DI水），从而产生高质量的MoS 2晶体和卓越的器件性能和均匀性;我们的工艺很容易适用于其他2D材料。
2016-07-13 cond-mat.mes-hall
Macroscopic quantum effects in a strongly driven nanomechanical resonator
研究了纳米机械悬臂梁在周期性外力驱动下的非线性响应。因此，基横模的振幅表现得像一个受驱动的非谐势中的弱阻尼量子粒子。利用Born-Markovian主方程，计算了不同驱动频率下的基模振幅。在非线性区域，我们观察到相应的经典模型中不存在的共振。它们被证明是与共振多声子激发。此外，我们确定在动态诱导的有效势的共振隧穿。
2005-05-27 cond-mat.mes-hall
Ground state cooling of nanomechanical resonators by electron transport
我们讨论了两个理论上的建议，控制非平衡稳态的纳米机械谐振器使用量子电子输运。具体点？我们分析了实现耦合到嵌入在（i）自旋极化接触或（ii）正常金属和超导接触之间的量子点的机械振动的基态冷却的两种方法。假设振动模式和量子点中的电子的电荷或自旋之间存在合适的耦合，我们表明，机械振荡器的基态冷却是在作为机电设备操作的悬浮碳纳米管量子点的现有技术范围内。
2019-07-29 cond-mat.mes-hall
Long nanomechanical resonators with circular cross-section
针对传统光刻制备超导纳米机械谐振器长度受限的问题，提出低成本自上而下法制备长悬浮、细直径的NbTi纳米线谐振器，适配多种金属合金，拓展了纳米机械器件的应用场景。
2023-11-04 cond-mat.mes-hall physics.ins-det
Voltage-driven superconducting weak link as a refrigerator for cooling of nanomechanical vibrations
我们考虑了一种新型的冷却机制，悬浮纳米线作为一个薄弱环节之间的两个双电极。通过在系统上施加偏置电压，我们表明，该系统可以被看作是一个冰箱的纳米机械振动，其中能量是不断转移的振动自由度的扩展准粒子态的铅通过周期性调制的安德烈耶夫能级分离。负责这种能量传递的电子和机械自由度之间的必要耦合可以通过外部磁场或电场来实现，并且示出导致振动纳米线的有效冷却。使用现实的参数为一个悬浮的纳米线的形式的金属碳纳米管，我们分析的密度矩阵的演变，并证明了可能性冷却系统到一个固定的振子人口的$\sim 0.1$。此外，研究表明，纳米线振动模式的静态占据可以直接从负责带走振动纳米线吸收能量的直流电流中探测到。
2010-04-06 cond-mat.mes-hall
Hybrid quantum device with nitrogen-vacancy centers in diamond coupled to carbon nanotubes
我们发现，氮空位（NV）中心的金刚石与悬浮的碳纳米管进行直流电流接口可以促进自旋纳米机械混合装置。我们证明了一个单一的NV自旋和悬浮纳米管的振动模式之间的强磁力相互作用可以通过外部控制系统参数进行设计和动态调谐。这种具有强的\emph{intrinsic}和\emph{tunable}磁力耦合的自旋纳米机械设置允许构建具有NV中心和碳基纳米结构的混合量子器件，以及具有自旋量子位的声子介导的量子信息处理。
2016-07-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Deviation from the normal mode expansion in a coupled graphene-nanomechanical system
我们光机械测量的纳米机械系统的振动由石墨烯膜悬浮在氮化硅纳米谐振器。当探测耦合纳米机械器件的热噪声时，我们观察到与正常模式展开的显著偏差。它起源于耦合本征模的空间延伸上的机械耗散的异质性，这违反了采用这种常用的纳米谐振器的热噪声描述的基本先决条件之一。随后，我们测量局部机械磁化率，并证明波动耗散定理仍然成立，并允许适当的评估的纳米机械系统的热噪声。由于在纳米级确保良好的空间均匀性自然变得微妙，因此这种方法对于正确描述最终影响其传感能力的纳米机械系统的热噪声至关重要。
2016-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Ground-state cooling of a carbon nanomechanical resonator by spin-polarized current
研究了由两个铁磁体接触的悬浮碳纳米管量子点实现的量子力学谐振器的非平衡稳态。由于自旋-轨道相互作用和/或外部磁场梯度，点上的自旋直接耦合到弯曲本征模。因此，纳米机械运动引起隧穿电子的非弹性自旋翻转。有限偏置电压下的自旋极化电流导致机械模式的加热或主动冷却。我们表明，最大的冷却是在共振输运时，两个点之间的能量分裂的相反的自旋等于振动频率。即使对于弱的电子谐振器耦合和中等的极化，我们也可以用引线的温度（例如，$T=10ω$）实现基态冷却。
2014-07-23 cond-mat.mes-hall
Shape tailoring to enhance and tune the properties of graphene nanomechanical resonators
纳米机械谐振器的形状深刻地影响其机械性能，并决定其适用于各种应用，如超灵敏质量和力检测。尽管二维纳米机械系统在这样的应用中有希望，但尚未实现对悬浮的二维材料（例如石墨烯）的形状的完全控制。我们提出了一种有效的，一步的方法来形成预悬浮的石墨烯纳米机械谐振器与任意的几何形状，导致增强的性能相比，传统的鼓面。我们的技术采用聚焦离子束铣削，实现了从几十纳米到几微米的特征尺寸，同时获得了近乎完美的产量。我们比较了成形装置与未改性鼓面的机械性能，发现低张力、单夹持的石墨烯杠杆显示机械品质因数（Q）增加20倍，机械阻尼减少100倍。重要的是，我们实现了这些结果，同时去除了质量，这使得石墨烯机械谐振器在室温下具有最先进的力灵敏度。我们的方法在石墨烯纳米力学中开辟了一个独特的，目前无法实现的制度，其特征在于低应变，低频率，小质量和高Q，并有助于定制由石墨烯和其他2D晶体组成的机械结构中的非线性和阻尼。
2018-10-17 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
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
Signatures of the Current Blockade Instability in Suspended Carbon Nanotubes
运输测量允许悬浮的碳纳米管的纳米机械运动的灵敏检测。据预测，当机电耦合足够大时，出现具有电流阻断的双稳态。通过海流测量对这种转变进行无生物学观测可能是困难的。相反，我们调查的系统的机械响应，即位移谱函数;线性响应的驱动;和振铃行为。我们发现，通过增加机电耦合的谱函数中的峰值加宽和移动在低频，而振荡器的退相时间缩短。这些影响是最大的过渡，其中非线性占主导地位的动态。这些强大的签名打开了检测目前由几个小组研究的设备中的封锁过渡的方式。
2015-07-17 cond-mat.mes-hall
Emergent Bell Phase in an Electro-Nanomechanical Quantum Simulator
Universitat Autònoma de Barcelona（巴塞罗那自治大学）；ICFO - Institut De Ciencies Fotoniques, The Barcelona Institute of Science and Technology（ICFO-光子科学研究所，巴塞罗那科学技术研究院）；ICREA（加泰罗尼亚高级研究院）
提出一种基于两个平行碳纳米管的实验方案，每个纳米管承载四个量子点，通过强电机械耦合实现声子介导的电子-电子吸引，并在介观尺度上支持鲁棒的、最大纠缠的贝尔相，用于强关联量子系统模拟。
2026-06-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Strong gate coupling of high-Q nanomechanical resonators
探测量子极限附近的机械振动是一项艰巨的挑战，因为当声子量子数趋于零时，位移变得非常小。芯片上纳米机械谐振器的一个有趣的设置是将它们耦合到用于检测和操纵的电微波腔。在这里，我们展示了如何实现一个大的腔耦合能量高达（2 π）1 MHz/nm的金属梁谐振器在几十MHz。我们使用聚焦离子束（FIB）切割，以产生均匀的狭缝低至10纳米，分离图案的谐振器从他们的栅极电极，在悬浮的铝膜。我们测量的热机械振动的温度为25 mK，我们得到了一个低的数量约20声子在平衡浴温度。在FIB切割后，Al的机械性能优异，并且我们在25 mK的温度下记录到67 MHz谐振器的品质因数为Q ~ 3 x 10^5。在0.2K和2K之间，我们发现耗散与温度成线性比例。
2010-11-21 cond-mat.mes-hall
Probing nonlinear mechanical effects through electronic currents: the case of a nanomechanical resonator acting as electronic transistor
我们研究了一个一般模型，描述了一个自检测单电子晶体管实现了一个悬浮的碳纳米管附近的天线驱动。该设备的主要特点，最近在一些实验中观察到的，准确地再现。当器件处于低载流状态时，电流中的峰值发出机械谐振的信号。相反，在高载流状态下发现电流下降。在谐振器的非线性振动制度，我们能够定量再现的特征不对称形状的电流-频率曲线。我们表明，在高值的天线振幅的非线性效应有关的电子流引起的有效非线性力。电子和机械自由度之间的相互作用被理解为一个统一的模型，包括在一个内在的方式由外部探头驱动的非线性效应。
2012-05-23 cond-mat.mes-hall
Nanomechanical detection of vortices in an electron fluid
Rzhanov Institute of Semiconductor Physics（列扎诺夫半导体物理研究所）；Department of Physics, Novosibirsk State University（新西伯利亚州立大学物理系）
本文提出利用纳米机械技术直接检测电子流体中的涡旋，通过圆形容器与悬空谐振器结合，利用循环电流产生磁矩，在平面磁场中产生扭矩，从而直接揭示涡旋的存在与性质，展示了纳米机械在电子流体动力学中的应用。
2026-04-03 cond-mat.mes-hall physics.flu-dyn
Mechanics of freely-suspended ultrathin layered materials
原子级薄二维材料的研究是一个年轻而迅速发展的领域。在过去的几年里，在研究的显着的电气和光学性能的二维材料的剥离大块层状材料已经取得了很大的进展。由于这些原子级薄材料的非凡机械性能，它们在未来的应用中也有很大的希望，例如柔性电子产品。例如，这类材料可以承受非常大的变形而不会断裂。由于二维材料的小尺寸、高杨氏模量和高结晶度的组合，它们作为高频和高品质因数谐振器吸引了纳米机械系统领域的注意。在这篇文章中，我们回顾了二维材料的静态和动态响应的实验。我们提供了不同材料的力学概述和比较，并强调了这些薄晶体层的独特性能。最后，我们展望了二维材料的力学和未来的研究方向，如耦合的机械变形，其电子结构。
2015-01-26 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
Strain superlattices and macroscale suspension of Graphene induced by corrugated substrates
我们研究了宏观CVD制备的石墨烯片转移到由有序阵列的可变几何形状的二氧化硅柱制成的波纹状衬底上的应变，波纹和悬浮特征的有组织形成。根据波纹状阵列的纵横比和锐度，石墨烯可以保形地涂覆表面，部分塌陷，或者像fakir一样完全悬浮在数十微米的柱之间。当柱密度增加时，塌陷膜中的波纹显示出从柱中出现的随机取向的褶皱到连接在给定取向的域中组织的最近相邻柱的波纹的过渡。空间分辨拉曼光谱，原子力显微镜和电子显微镜揭示了单轴应变域的转移石墨烯，这是诱导和控制的几何形状。我们提出了一个简单的理论模型来解释悬浮和塌陷石墨烯之间的过渡。对于具有高纵横比柱的阵列，石墨烯膜保持悬浮在宏观距离上，与柱尖端顶点的相互作用最小。它提供了一个平台来定制石墨烯层中的应力，并为电子输运和纳米机械应用开辟了前景。
2014-04-24 cond-mat.mes-hall
Proposal for a nanomechanical qubit
机械振荡器已被证明在很宽的频率范围内具有非常高的品质因数。这些也耦合到各种各样的场和力，使它们成为传感器的理想选择。因此，基于机械的量子比特的实现可以为量子计算和传感提供重要的新平台。在这里，我们表明，通过耦合的弯曲模式之一的悬浮碳纳米管的双量子点定义在纳米管的电荷态，它是可能的，以诱导足够的非谐性的机械振荡器，使耦合系统可以被用作一个机械量子比特。然而，这只能在设备进入超强耦合状态时才能实现。我们讨论了非谐性出现的条件，我们表明，哈密顿量可以映射到一个非谐振子，使我们能够工作的能级结构，以及如何从量子点和力学振子的退相干是由量子比特继承。值得注意的是，由于量子点的退相预计将在耦合系统中减少几个数量级。我们概述了量子位控制，读出协议，通过将两个量子位耦合到微波腔来实现CNOT门，以及最后如何将量子位用作静态力量子传感器。
2021-08-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Casimir forces on suspended thin dielectric membranes covered with graphene
The Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学）；Laboratoire Charles Coulomb (L2C), UMR 5221 CNRS-Université de Montpellier（夏尔·库隆实验室（L2C），CNRS-蒙彼利埃大学联合研究单位5221）
该研究从理论和实验探究覆盖石墨烯的悬浮薄电介质膜的卡西米尔力，发现用薄电介质膜替代石墨烯下的固体衬底可部分恢复卡西米尔力的强热依赖性，室温实验测得的力梯度与理论预测一致。
2026-10-16 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Nonlinear dynamics and magneto-elasticity of nanodrums near the phase transition
本文研究了悬浮FePS₃异质结构纳米鼓在反铁磁相变附近的非线性磁机械耦合，通过解析磁致伸缩模型揭示了磁弹性导致非线性阻尼的机制。
2023-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ultrasensitive nano-optomechanical force sensor at dilution temperatures
冷却纳米机械力探针是一种通用策略，可以通过同时降低其热噪声和机械阻尼率来提高其灵敏度。然而，热传导机制在低温下变得效率较低，这使得难以确保和验证其适当的热化。操作与最小的扰动测量，我们实施光学机械读出技术在光子计数制度探测悬浮碳化硅纳米线在稀释冰箱中的动态。在每个振荡周期收集不到一个光子的情况下，用亚皮瓦光功率实现它们的振动的读出。我们证明了他们的热化到$32\pm2$ mK和报告的扫描探针力传感器的记录灵敏度，在$40\,\rm zN/Hz^{1/2}$水平，在fN/m范围内的横向力场梯度的灵敏度。这项工作开辟了道路，在稀释温度下，在最小的激发水平的微弱力量的纳米机械矢量成像。
2020-09-07 cond-mat.mes-hall
Ultrastrong coupling between electron tunneling and mechanical motion
单电子隧穿和纳米力学运动的超强耦合为探索基本问题和开发量子技术的新平台提供了令人兴奋的机会。我们已经测量并模拟了完全悬浮的碳纳米管装置中的这种机电耦合，并报告了$g_\mathrm{m}/ω_\mathrm{m} = 2.72 \pm 0.14$的比率，其中$g_\mathrm{m}/2π= 0.80\pm 0.04$ GHz是耦合强度，$ω_\mathrm{m}/2π=294.5$ MHz是机械谐振频率。这在超强耦合范围内，是所有其他机电平台中最高的。我们表明，虽然这种制度存在于类似的完全悬浮的碳纳米管设备，它被忽视。通过改进器件设计，可以实现甚至更高的比率。
2022-10-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Tunable strong coupling of mechanical resonance between spatially separated FePS$_3$ nanodrums
由二维材料制成的耦合纳米机械谐振器在机械模式信息处理方面具有广阔的应用前景。然而，这些类型的系统的挑战是控制耦合。在这里，我们展示了磁性二维材料FePS $_3$的两个悬浮膜之间的运动的强耦合。我们描述了一种可调机电机制，用于控制谐振频率和耦合强度，使用每个膜下的栅极电压电极。我们表明，耦合可用于通过幅度调制将数据从一个鼓传输到另一个鼓。最后，我们还研究了耦合的温度依赖性，特别是它是如何受到这种材料的反铁磁相变特性。所提出的共振磁性2D膜的电耦合有望在低电功率下远距离传输机械能，从而实现新颖的数据读出和信息处理技术。
2021-07-02 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Tunable coupling of two mechanical resonators by a graphene membrane
耦合纳米机械谐振器是有趣的基础研究和实际应用，因为它们提供了丰富的和可调的振荡动力学。目前，这种系统中的机械耦合通常由固定的几何形状（诸如谐振器的关节夹持点或位移相关力）来介导。在这里，我们展示了一个石墨烯集成的机电系统，由两个物理上分离的机械谐振器组成-一个梳状驱动器和一个悬浮的硅梁-它们通过石墨烯膜可调谐地耦合。此外，石墨烯膜为两个谐振系统硅结构提供了灵敏的电读出，在0.4~ 24 MHz的频率范围内显示出16种不同的模式。此外，通过在石墨烯膜上施加静电势到硅谐振器之一，我们控制的机械耦合，量化的$g$因子，从20 kHz到100 kHz。我们的研究结果铺平了道路耦合纳机电系统需要可控的机械耦合谐振器。
2020-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coupling carbon nanotube mechanics to a superconducting circuit
机械谐振器的量子行为是一个新的和新兴的领域，最近的实验达到量子基态。碳纳米管谐振器的高频率、小质量和大品质因数使其在量子纳米力学应用中具有吸引力。实现谐振器基态的实验中的常见元件是耦合到谐振器运动的第二量子系统，例如相干光子或超导装置。然而，对于纳米管来说，由于其尺寸小，这是一个挑战。在这里，我们将碳纳米机电（NEMS）设备耦合到超导电路。悬浮的碳纳米管在超导量子干涉仪（SQUID）中既是超导结又是运动元件。我们观察到一个强大的调制通过SQUID从位移的纳米管的通量。将这种SQUID扩展到超导谐振器和量子位应该能够在单声子水平上检测和操纵纳米管机械量子态。
2012-09-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con physics.ins-det
Optomechanical tuning of nonlinearity in graphene resonators
Delft University of Technology（代尔夫特理工大学）
该研究提出一种光机械方法，通过光热加热与光腔的光机械相互作用，实现对石墨烯谐振器非线性响应的主动可逆原位调控，为二维纳米机电系统力学响应调控提供通用策略。
2026-08-03 cond-mat.mes-hall
Control of vibrational states by spin-polarized transport in a carbon nanotube resonator
我们研究了悬浮碳纳米管量子点与两个铁磁引线接触时的自旋相关输运，量子点的自旋耦合到弯曲力学模式。自旋-振动相互作用在量子点的两个能级之间引起自旋翻转过程。这种相互作用源于自旋-轨道耦合或磁场梯度。非弹性振动辅助自旋翻转引起的机械阻尼，并为施加的偏置电压，到一个稳定的非平衡占据的谐振子。我们分析了这些影响的功能的点的能级分离和磁极化的线索。依赖于磁结构和偏置电压的极性，我们可以强烈地冷却一个单模或泵能量到它。在后一种情况下，我们发现，在我们的近似下，系统最终接近一个政权的机械不稳定。此外，由于电子输运的自旋取向的敏感性，我们发现的电流-电压特性的纳米机械运动的签名。因此，振动状态可以在输运测量中读出。
2015-03-01 cond-mat.mes-hall
Mechanically Induced Thermal Breakdown in Magnetic Shuttle Structures
在电子输运的库仑阻塞机制下，提出了外磁场作用下磁性纳米机械器件中热致单电子“穿梭”不稳定性的理论.模型磁梭装置考虑包括一个可移动的金属颗粒悬浮在两个磁引线之间，这是保持在不同的温度和假设是完全自旋极化与反平行磁化。对于一个给定的温差穿梭被发现发生的外部磁场之间的一个较低的和一个较高的临界场强度，分离正常的小振幅“振动”制度的穿梭制度的区域。我们发现：（1）在高温极限下，上临界磁场饱和为一个常数，随着温度的降低，穿梭不稳定域扩大;（ii）较低的临界磁场不仅取决于模型中采用的与温度无关的唯象摩擦系数，而且还取决于内禀摩擦（其在高温极限下消失）由磁交换力和量子点与引线之间的电子隧穿引起。讨论了利用热驱动磁梭系统采集热击穿现象的可行性。
2018-06-02 cond-mat.mes-hall
