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            本源量子與中國科大研究團隊合作取得新進展

            2021年10月14日 17:30 來源:中新網安徽

              中新網安徽新聞10月14日電(通訊員 張夢怡)近日,本源量子與中國科大研究團隊合作,參與完成了一項重要科研成果,通過將石墨烯片固定在一個9×9直立的納米柱陣列上,演示了一個納米機電周期陣列。

              該器件具有準連續的頻譜,共振模式分布從~120MHz到~980MHz。此外,這些模式的諧振頻率可以通過改變施加在下面的柵極電極上的電壓來電調諧。相關成果以“Graphene-Based Nanoelectromechanical Periodic Array with Tunable Frequency”為題于2021年10月6日在頂級期刊《NANO LETTERS》上發表。(文章作者:Qing-Hang Zhang, Yue Ying, Zhuo-Zhi Zhang, Zi-Jia Su, He Ma, Guo-Quan Qin, Xiang-Xiang Song, and Guo-Ping Guo)

              在本研究中,研究人員開發并演示了一種實現基于石墨烯的納米機電周期陣列(NEMPA)的方法,該方法是將石墨烯薄片轉移到帶有預先圖案的納米柱的襯底上,納米柱固定石墨烯薄片,讓膜的其他部分懸浮。與之前報道的石墨烯納米機械諧振器不同,該器件顯示了準連續的共振頻譜,且諧振模式分布范圍極寬(~ 120 MHz至~ 980 MHz)。此外,對柵電極施加電壓,這些模式的共振頻率可以通過電壓進行調節。

              器件的實驗表征在~20mK溫度環境下進行。研究人員使用了一種調頻(FM)混合技術來測量石墨烯基的納米機電周期陣列的機械諧振,直流電壓Vg施加于柵極,它靜電改變石墨烯中的張力,從而影響器件的諧振頻率。

              綜上所述,研究團隊通過將石墨烯薄片固定在預先圖案的9×9納米柱陣列上,實驗證明了基于石墨烯的納米機電周期陣列。利用調頻技術對器件的頻譜進行了電表征。發現了共振模式準連續分布在一個很大的頻率范圍內(~120MHz到~980MHz)。通過施加柵極電壓,可以電調諧這些廣泛分布的機械模式的諧振頻率。通過設計納米柱陣列的排列以及與柵極電壓的電調諧,該器件結構為操縱聲子能帶結構提供了很大的靈活性。該研究結果為基于二維材料及其異質結構的PnC的研究提供了一個很有意義的平臺,這將有助于片上聲子器件的應用研究。

            編輯:劉浩

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