論文の概要: Centimeter-scale nanomechanical resonators with low dissipation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.00611v1
- Date: Mon, 31 Jul 2023 17:59:19 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-08-02 13:43:01.226191
- Title: Centimeter-scale nanomechanical resonators with low dissipation
- Title（参考訳）: 低消散を有するセンチメートルスケールナノメカニカル共振器
- Authors: Andrea Cupertino, Dongil Shin, Leo Guo, Peter G. Steeneken, Miguel A.
Bessa, Richard A. Norte
- Abstract要約: 長さ1cmのナノメカニカル共振器は, ナノメートルの厚みを保ちながら, 長尺のナノメカニカル共振器を初めて提案する。
ナノファブリケーション、機械学習による設計最適化、精密エンジニアリングの相乗効果は、キロヘルツの機械周波数で100億の室温品質因子に対する固相的アプローチを開放する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.9786690381850356
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: High-aspect-ratio mechanical resonators are pivotal in precision sensing,
from macroscopic gravitational wave detectors to nanoscale acoustics. However,
fabrication challenges and high computational costs have limited the
length-to-thickness ratio of these devices, leaving a largely unexplored regime
in nano-engineering. We present for the first time nanomechanical resonators
that extend centimeters in length yet retain nanometer thickness. We explore
this new design space using an optimization approach which judiciously employs
fast millimeter-scale simulations to steer the more computationally intensive
centimeter-scale design optimization. The synergy between nanofabrication,
design optimization guided by machine learning, and precision engineering opens
a solid-state approach to room temperature quality factors of 10 billion at
kilohertz mechanical frequencies -- comparable to extreme performance of
leading cryogenic resonators and levitated nanospheres, even under
significantly less stringent temperature and vacuum conditions.
- Abstract（参考訳）: 高アスペクト比の機械共振器は、マクロ重力波検出器からナノスケール音響まで、精密センシングにおいて重要である。
しかし、製造の難しさと高い計算コストにより、これらのデバイスの長さと厚さの比は制限され、ナノエンジニアリングのほとんど未開拓のままである。
ナノメートル厚を保った長さcmのナノメカニカル共振器を初めて紹介する。
我々は,高速ミリ波シミュレーションを用いてより計算集約的な設計最適化を行う最適化手法を用いて,この新しい設計空間を探索する。
ナノファブリケーション、機械学習によって導かれる設計最適化、精密エンジニアリングの相乗効果は、室温品質因子に対する固体アプローチをキロヘルツの機械周波数で開き、極低温共振器や浮遊ナノスフィアの極端な性能に匹敵する。
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