基于上述背景,中国科大郭国平教授研究团队与美国加州大学默塞德分校田琳教授合作,利用石墨烯优异的电学和力学性质,设计制备了包含三个串联耦合的石墨烯纳米机械振子的纳米机电系统。通过微波驱动,实现了两端振子振动模式之间能量的相干传递。进一步,利用中间振子作为力学开关,可以电学调控两端振子振动的模式耦合强度、相干振荡速度,实现了对纳米机电系统振动模式的电学相干调控。器件协同系数达到10^7,比国际上已报道的结果高出数个量级。研究表明能量可以相位相干地在非近邻机械振子之间传递,其相干传递过程可以被电学调控。这一结果为设计基于纳米机电系统的信息处理器件,特别是利用振动模式相位信息编码的逻辑器件,提供了新思路。
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悬浮石墨烯纳米机电系统器件及电学可调的相干Rabi振荡和Ramsey干涉
相关研究成果于2020年3月2日以“Coherent phonon dynamics in spatially separated graphene mechanical resonators”为题发表在Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America上。张拙之博士后为论文第一作者。
(来源:《半导体学报》微信公众号)