Esqueleto de acoplamento de três estruturas em tandem de ressonador de grafeno e imagem de microscópio eletrônico de varredura.
Academia Chinesa de Ciências, o Professor Guo Guangcan liderado pelo Laboratório Clássico da Informação Quântica do CAS, fez novos progressos nos sistemas nano-mecânicos e elétricos (NEMS). O professor de laboratório Guo Guoping, o pesquisador associado Deng Guangwei e a Universidade dos Estados Unidos da Califórnia Merced Cooperação do professor Tian Lin, no estudo de dois processos de acoplamento de modo de ressonador nanocristal de grafeno, a introdução inovadora de um terceiro ressonador como modo de cavidade de fonão, a realização bem-sucedida do acoplamento do modo não vizinhos, o modo cavidade simplesmente ajustando a freqüência pode ser Alcance a força de acoplamento não vizinha do acoplamento fraco ao forte acoplamento de mudanças contínuas. 26 de janeiro, os resultados relevantes da pesquisa publicados nas Nature Communications.
Os ressonadores nano têm as vantagens de um tamanho pequeno, boa estabilidade e fator de alta qualidade, que são excelentes transportadoras para armazenamento e manipulação de informações. Para alcançar a transferência de informações entre diferentes modos ressonantes, o acoplamento controlável entre modos deve ser realizado primeiro. Nos últimos anos, Diferentes grupos de pesquisa concentraram-se nos diferentes modos de ressonância no mesmo ressonador e no mecanismo de acoplamento modal entre ressonadores adjacentes. Após o grupo de pesquisa de Guo GuoPing perceberam o forte acoplamento entre os ressonadores adjacentes e o modo de ressonância Uma série de trabalhos publicados nas "Nano Letters". No entanto, como alcançar parceiros não vizinhos, acoplamento de modo ressonante ajustável, não houve uma boa solução internacional, não há relatórios experimentais relevantes.
Em resposta a este desafio, a equipe de pesquisa projetou e preparou três nanocantioresters de grafeno em série. Como mostrado na figura abaixo, a freqüência de ressonância de cada ressonador pode ser ajustada em uma ampla gama de eletrodos de metal na parte inferior de cada ressonador. Portanto, A tensão de eletrodo apropriada pode atingir o acoplamento ressonante dos três ressonadores. O grupo de pesquisa primeiro mediu a divisão do modo entre os dois ressonadores adjacentes e provou que o ressonador adjacente pode atingir a região de acoplamento forte na estrutura da série, Depois de explorar o primeiro e terceiro acoplamento de ressonador entre as condições criadas. Através da exploração experimental, a equipe de pesquisa descobriu que, quando a freqüência de ressonância do ressonador intermediário transferido muito acima (ou muito menor do que), a ressonância dos dois ressonadores Frequência, o modo de divisão entre os dois ressonadores não pode ocorrer, ou seja, a força de acoplamento entre eles é muito pequena. No entanto, quando a freqüência de ressonância do ressonador intermediário se aproxima gradualmente da freqüência de ressonância dos dois ressonadores, o modo de divisão Crack, e o valor de divisão aumenta gradualmente.
Este processo é semelhante ao processo Raman no campo óptico onde um ressonador intermediário é equivalente a um modo de cavidade fononica e os dois ressonadores criam um acoplamento equivalente trocando os fonões com o modo cavidade (veja abaixo) De acordo com a teoria do processo Raman óptico, a força de acoplamento equivalente devido à troca de fótons virtuais diminui com o aumento da desunião, o que deverá ser semelhante ao do grupo de pesquisa encontrado no experimento de acoplamento de fonões. Portanto, O grupo de pesquisa deduz a teoria de acoplamento Raman do sistema de acoplamento de fonões com referência ao processo Raman óptico e descobre que os dados experimentais estão de acordo com a teoria.
Este experimento é o primeiro a perceber o acoplamento não-vizinhos do modo ressonante no sistema de ressonador nanométrico, que é de grande impulso para o desenvolvimento do campo do ressonador eletromecânico nanométrico e cria as condições para o futuro transmissão de informações de longa distância usando o modo fonon na seção quântica A pesquisa foi financiada pelo Ministério da Ciência e Tecnologia, a Fundação Nacional de Ciências Naturais da China, a Academia Chinesa de Ciências e o Ministério da Educação.
