基于扫描隧道显微镜的MEMS声学检测
介观与纳米尺度物理
2026-01-09 v2 仪器与探测器
摘要
扫描隧道显微镜(STM)和微机电系统(MEMS)传统上分别解决 vastly 不同的长度尺度——一个解析原子，另一个实现宏观运动。本文将这两个领域融合，利用STM探针同时作为 actuator 与 detector，对高 aspect 比 MEMS 振荡器进行 minimally侵入式测量。在低温下，我们以皮米级空间精度分辨毫米级高 Q 值膜的声学模态，无需使用激光或电容耦合。隧道结引入的微小背向作用和加热，使我们能够直接访问微克质量振子的固有动力学。在本工作中，我们探索了三种不同的测量模式，每种模式各有独特优势。综合来看，这些方法为量子水平读出和极致高精度测量提供了路径，适用于低温下的力、位移和压力测量。这一技术为在宽广的纳米机械和量子器件上实现最小扰动检测提供了通用平台。
引用
@article{arxiv.2601.01074,
title = {Detection of MEMS Acoustics via Scanning Tunneling Microscopy},
author = {R. J. G. Elbertse and M. Xu and A. Keşkekler and S. Otte and R. A. Norte},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.01074},
year = {2026}
}
备注
Main and Supplementary