非線形領域におけるグラフェンナノメカニカル共振器の調整可能なパラメトリック増幅【JST・京大機械翻訳】

Su Zi-Jia; Ying Yue; Song Xiang-Xiang; Zhang Zhuo-Zhi; Zhang Qing-Hang; Cao Gang; Li Hai-Ou; Guo Guang-Can; Guo Guo-Ping

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202209225740918 整理番号：22P0001400

非線形領域におけるグラフェンナノメカニカル共振器の調整可能なパラメトリック増幅【JST・京大機械翻訳】

Tunable parametric amplification of a graphene nanomechanical resonator in the nonlinear regime

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発行年： 2019年09月29日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2020年08月12日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

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パラメトリック増幅は,形質導入された機械的信号を増強するために,ナノ電気機械システムにおいて広く用いられている。パラメトリック増幅は,異なる機械的共振器システムにおいて研究されているが,非線形動力学は,あまり注目されていない。グラフェンの優れた電気的および機械的性質の利点を利用して,二重固定グラフェンナノメカニカル共振器を用いた電気可変パラメトリック増幅を実証した。共振周波数の2倍の外部マイクロ波ポンピングを適用することにより,非線形領域におけるパラメトリック増幅を調べた。実験的に,非線形Duffing力{α}と非線形減衰係数ε′′の抽出された係数は,外部ポンピングパワーの関数として変化し,このデバイスにおけるDuffing( ̄x≦√3)とvan der Pol( ̄x|>2d_x/dt)タイプを超える高次非線形性の影響を示す。ことを,実験的に示した。”実験によれば,このデバイスでは,非線形Duffing力{α}と非線形減衰係数ε′′は,Duffing( ̄x→√3)とvan der Pol( ̄x|≦2dx/dt)タイプを超える高次非線形性の影響を示している。高次非線形性が関係する場合でも,非線形領域でパラメトリック増幅がまだ達成できる。パラメトリック利得は増加し,外部ポンピングパワーの増加と共に飽和の傾向を示した。さらに,パラメトリック利得はゲート電圧により電気的に調整でき,ゲート電圧19Vで10.2dBの最大利得を達成した。これらの結果は,非線形動力学,特に,過去10年間にわたるコミュニティで議論されたグラフェンナノメカニカル共振器における非線形減衰の研究に役立つであろう。【JST・京大機械翻訳】

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共振器

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