屈曲纳米管谐振器中的模式耦合、双稳态与频谱展宽
介观与纳米尺度物理
2022-10-25 v1 材料科学
摘要
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。尽管基于碳纳米管（CNT）的谐振器作为有前景的纳米机电设备已被广泛研究，但双稳态CNT谐振器从未被实现。在此，我们报道了一类纳米管向上屈曲的新型CNT谐振器。我们表明，微小的向上屈曲可产生创纪录的电频率可调性，而较大的屈曲可实现欧拉-伯努利（EB）双稳态，即迄今为止具有两种稳定构型的最小机械谐振器。我们相信这些新近发现的CNT器件将为实现纳米传感器、机械存储元件和参量放大器开辟新途径。此外，我们提出了一种三维理论分析，揭示了面内与面外静态和动态运动模式之间的显著非线性耦合，以及独特的三维EB突跳转变。我们利用这种耦合对室温下CNT谐振器低品质因子提供了决定性解释，这是理解纳米尺度耗散机制的关键。
引用
@article{arxiv.2110.01572,
title = {Mode coupling, bi-stability, and spectral broadening in buckled nanotube resonators},
author = {S. Rechnitz and T. Tabachnik and M. Shlafman and S. Shlafman and Y. E. Yaish},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.01572},
year = {2022}
}