离散耦合非线性纳米机械模式的多稳定性与噪声诱导转变
介观与纳米尺度物理
2025-09-01 v2 混沌动力学
应用物理
摘要
我们研究了两个耦合双稳态纳米机械振动板的噪声动力学。当脱耦合时，每个驱动模式遵循达奇运动方程，具有频率域中的明确双稳态区域。当两个模式都被驱动时，由于模态频率随振幍的依赖，出现介导离散耦合，导致两个模式的耦合态。我们通过在施加额外噪声的情况下扫描两个模式的驱动频率来描绘系统的动力学。系统在每个频率组合处的所有可及状态中进行采样，每个稳态的概率与其在稳态下的占用时间成正比。在频率域中，系统表现出四个稳态区域——每个耦合态对应一个区域——之间由五条曲线分隔。这些曲线类似于平衡相图中的共存曲线：每条曲线由鲁棒的跨状态转变定义，两个相邻状态中找到系统的概率相等。令人惊讶的是，这些曲线在两个三重点处交叉，此时系统在三个相邻状态之间进行转变。可以将这种非平衡系统与多相热力学系统作类比，可能的应用包括计算、精密探测和信号处理。
引用
@article{arxiv.2506.17026,
title = {Multistability and Noise-Induced Transitions in Dispersively-Coupled Nonlinear Nanomechanical Modes},
author = {David Allemeier and İsmet İnönü Kaya and M. Selim Hanay and Kamil L. Ekinci},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.17026},
year = {2025}
}