石墨烯纳米谐振器研究取得新突破实现谐振模式的非近邻耦合

发布时间:2022-07-08 14:46 阅读次数:
本文摘要:记者从中国科技大学得知,该校郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室在纳米机电系统(NEMS)方面获得最新进展。该实验室与美国加州大学团队合作,在研究两个石墨烯纳米谐振器的模式耦合过程中,创新性地引进第三个谐振器作为声子腔模,顺利地构建了非邻接的模式耦合。涉及研究成果公开发表在近日出版发行的《大自然通讯》上。纳米谐振器具备尺寸小、稳定性好、品质因子高等优点,是信息存储和操纵的优良载体。 为了构建有所不同谐振模式之间的信息传送,必须再行构建模式间的高效率耦合。

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记者从中国科技大学得知,该校郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室在纳米机电系统(NEMS)方面获得最新进展。该实验室与美国加州大学团队合作,在研究两个石墨烯纳米谐振器的模式耦合过程中,创新性地引进第三个谐振器作为声子腔模,顺利地构建了非邻接的模式耦合。涉及研究成果公开发表在近日出版发行的《大自然通讯》上。纳米谐振器具备尺寸小、稳定性好、品质因子高等优点,是信息存储和操纵的优良载体。

为了构建有所不同谐振模式之间的信息传送,必须再行构建模式间的高效率耦合。近年来,国际上有所不同研究组针对同一谐振器中的有所不同谐振模式以及邻接谐振器之间的模式耦合机制展开了深入研究。

然而,对于如何构建非邻接的、固定式的谐振模式耦合,国际上仍然未见涉及报导。针对这一难题,研究组设计和制取了三个串联的石墨烯纳米谐振器,每个谐振器的谐振频率可以通过各自底部的金属电极展开大范围的调节,因此只要原作适合的电极电压就可以构建三个谐振器的共振耦合。

研究组首先测量到了两个邻接谐振器之间的模式劈裂,证明了在该串联结构中邻接谐振器可以超过强劲耦合区间,这为更进一步探寻第一个和第三个谐振器之间的耦合建构了条件。经过实验探寻,研究组找到当把中间谐振器的共振频率徵到远高于(或远高于)两端谐振器的共振频率时,两端谐振器之间无法再次发生模式劈裂,即二者耦合强度十分小;但是当中间谐振器的共振频率渐渐附近两端谐振器的共振频率时,两端谐振器渐渐产生模式劈裂,且劈裂值渐渐减小。

该实验是首次在纳米谐振器体系中构建谐振模式的非邻接耦合,对于纳米机电谐振器领域的发展具备最重要的推展意义,并且为将来在量子区间利用声子模式展开信息的长程传送建构了条件。


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