石墨烯中通过化学势振荡对机械共振的调制
介观与纳米尺度物理
2016-12-13 v1
摘要
电容器受力的经典图像假设存在高电子态密度，使得添加到电容器上的电荷电化学势由外部静电势给出，且电容纯由几何形状决定。在此，我们考虑具有低态密度的电容驱动纳米机械谐振器的运动，其中这些假设可能不成立。我们发现了经典图像的三个主导阶修正：第一项是由于内部化学势变化引起的静力调制；第二项和第三项是由于化学势变化率引起的静力和动态弹簧常数的变化，表示为量子（态密度）电容。作为演示，我们研究了电容驱动的石墨烯机械谐振器，其中使用外加磁场操纵驻留在离散 Landau 能级中电子的能量，从而独立于栅极电压对化学势进行调制。在这些器件中，我们观察到与经典图像的三项修正相一致的大周期性频移。在具有极低应变和缺陷的器件中，第一修正项占主导地位，谐振频率紧随化学势。理论模型仅用一个代表 Landau 能级缺陷展宽的可调参数即拟合了数据。潜在的机电耦合机制不限于特定的材料、几何形状或化学势变化机制，因此可扩展至其他低维系统。
引用
@article{arxiv.1612.03200,
title = {Modulation of mechanical resonance by chemical potential oscillation in graphene},
author = {Changyao Chen and Vikram V. Deshpande and Mikito Koshino and Sunwoo Lee and Alexander Gondarenko and Allan H. MacDonald and Philip Kim and James Hone},
journal= {arXiv preprint arXiv:1612.03200},
year = {2016}
}
备注
10 pages, 4 figures