点击次数：

转载：长篇深度综述：纳米机械谐振器

九乡河 中国微米纳米技术学会 2022-09-13 15:57 Posted on 北京

纳米机械谐振器是一类极具特色的纳米器件。通过发掘和调控纳米材料和纳米结构中的机械自由度，此类器件具有一系列异常优异的特性，并在基础研究和潜在应用中都展现出巨大的潜力：例如，利用纳米机械谐振器，科学家们已经实现了分辨率达10^-24 g（相当于单个质子质量）的超精密质量传感，以及纳米尺寸的射频信号滤波、解调和混频器件。在过去的十余年间，随着一维和二维材料的发展而出现的原子级尺寸的纳米机械谐振器研究，在全世界都得到了长足发展，并作为一个高度交叉的研究领域吸引了来自物理、材料、化学、机械、电子信息等各个学科的研究者，诞生了一大批重要的成果。与此同时，由于这一领域深度涉及了多个学科的知识体系，迄今为止仍然较为鲜有兼具深度、广度和权威性，同时又适合各相关领域学者参考的综述文献。

针对该研究领域的这一情况，电子科技大学的王曾晖教授牵头组织了来自亚洲、欧洲、美洲十余个科研单位的研究者，历时一年七个月，完成了长达三万四千余英文单词的权威综述“Nanomechanical Resonators: Toward Atomic Scale”，并于近日发表于ACS Nano。该综述以十三个大章节，数十个小章节，以及三十余幅全新/重新制作的图表，系统且详细地阐述并分析了纳米机械谐振器领域，特别是一维和二维纳米机械谐振器的发展脉络、重要成果、关键挑战，以及对未来的展望。论文的大章节包括：

1、绪论

2、材料选择与器件制备

3、机械振动的激励与测量

4、一维纳米谐振器的发展历程、标志性成果、研究前沿

5、二维纳米谐振器的发展历程、标志性成果、研究前沿

6、机械振动及谐振模态的可视化

7、谐振频率的调控

8、品质因数及能量耗散过程

9、非线性过程及动态范围

10、纳米谐振器中的模态耦合

11、超精密传感研究中的纳米谐振器

12、交叉前沿研究中的纳米谐振器

13、总结与展望

论文的通讯作者包括电子科技大学王曾晖教授，上海交通大学杨睿教授，美国佛罗里达大学（UFL）Philip Feng教授，以及印度科技学院（IISc）Akshay Naik教授。论文作者还包括了来自电子科技大学、上海交通大学、中国科学院上海微系统与信息技术研究所、南京邮电大学等单位，以及西班牙巴塞罗那量子光学研究所（IFCO）、瑞士苏黎世联邦理工学院（ETH）、印度科技学院（IISc）、以及美国佛罗里达大学（UFL）、内布拉斯加大学（UNL）、德克萨斯大学（UTEP）等单位的科研人员。

文章链接（开放获取/免费下载）：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.2c01673

文章部分配图：

（纳米机械谐振器的材料选择）

（一维纳米谐振器）

（二维纳米谐振器）

（一维纳米谐振器中的频率调控）

（二维纳米谐振器中的频率调控）

（纳米谐振器中的非线性效应和动态范围）

（基于纳米谐振器的超精密传感研究）

（基于纳米谐振器的射频信号收发及信号处理研究）

《迈向原子尺度的NEMS纳机电谐振器》这篇文章凝聚了电子科技大学王曾晖教授过去十几年在纳米机电器件物理这一特色领域的研究积累和体会，同时吸纳了亚洲、欧洲、美洲一批资深专家学者的观点和贡献，一共34000多英文单词，30多张重新和全新作的图，可以算是该领域目前最全面的综述之一；而且文章的深度和广度面向了从刚开始科研的学生到资深专家学者的广泛读者群，无论是物理、材料、信息、机械方向的学者都适合，请多多指点！文章是开放获取，随时随地可以下载

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.2c01673