纳米机械柱的自激振荡

自激振荡是机电功率设备（如发电机）中普遍存在的一种机制。在传统发电机中，这通常是通过利用磁场分量实现的 [1]，可见的风力发电场涡轮机就是一个很好的例子 [2]。换言之，像作用在转子叶片上的风这样的静力，可以在特定的机械频率下产生共振激发。对于纳米机械系统 [3,4,5]，这种自激振荡 (SE) 机制同样备受青睐，因为它仅需施加直流偏置电压即可产生射频机械振荡。这对于低功耗信号通信设备和探测器以及机械计算元件至关重要。对于单电子梭这一特定的纳米机械系统，Gorelik 等人 [6] 早前已预测了该效应。在此，我们利用纳米机电单电子晶体管 (NEMSET) 分别演示了软区和硬区的自激振荡。在纳米机械系统中应用自激振荡的能力，可能使得在直接隧穿中探测量子力学反作用效应 [7]、宏观量子隧穿 [8] 以及整流效应 [9] 成为可能。迄今为止，所有这些效应都被必须施加的大驱动电压所掩盖。