論文の概要: Tunable graphene phononic crystal

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2011.14707v2
• Date: Thu, 25 Feb 2021 14:26:54 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-22 14:38:37.475188
• Title: Tunable graphene phononic crystal
• Title（参考訳）: 波長可変グラフェンフォノニック結晶
• Authors: Jan N. Kirchhof, Kristina Weinel, Sebastian Heeg, Victor Deinhart, Sviatoslav Kovalchuk, Katja Hoeflich and Kirill I. Bolotin
• Abstract要約: グラフェンの柔軟性を利用して有限サイズのフォノン結晶を機械的にチューニングする。 30kPaまでの静電圧下では, 全音速系の周波数のアップシフトを350%以上観測する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In the field of phononics, periodic patterning controls vibrations and thereby the flow of heat and sound in matter. Bandgaps arising in such phononic crystals realize low-dissipation vibrational modes and enable applications towards mechanical qubits, efficient waveguides, and state-of-the-art sensing. Here, we combine phononics and two-dimensional materials and explore the possibility of manipulating phononic crystals via applied mechanical pressure. To this end, we fabricate the thinnest possible phononic crystal from monolayer graphene and simulate its vibrational properties. We find a bandgap in the MHz regime, within which we localize a defect mode with a small effective mass of 0.72 ag = 0.002 $m_{physical}$. Finally, we take advantage of graphene's flexibility and mechanically tune a finite size phononic crystal. Under electrostatic pressure up to 30 kPa, we observe an upshift in frequency of the entire phononic system by more than 350%. At the same time, the defect mode stays within the bandgap and remains localized, suggesting a high-quality, dynamically tunable mechanical system.
• Abstract（参考訳）: 音韻学の分野では、周期的なパターニングが振動を制御し、熱と音の物質の流れを制御する。 このようなフォノニック結晶で発生するバンドギャップは、低拡散振動モードを実現し、機械的量子ビット、効率的な導波路、最先端のセンシングへの応用を可能にする。 ここでは, 音速と二次元材料を組み合わせて, 機械的圧力による音速結晶の操作の可能性を探る。 そこで我々は単層グラフェンから可能な最も薄いフォノニック結晶を作製し,その振動特性をシミュレートした。 MHz におけるバンドギャップは、小さな有効質量 0.72 ag = 0.002 $m_{physical}$ の欠陥モードを局所化する。 最後に,グラフェンの柔軟性を活かし,有限サイズのフォノニック結晶を機械的に調整する。 30kPaまでの静電圧下では, 全音速系の周波数のアップシフトを350%以上観測する。 同時に、欠陥モードはバンドギャップ内に留まり、ローカライズされ、高品質で動的に調整可能なメカニカルシステムを示唆する。

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