【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近日，機電學(xué)院教師在微機械耦合諧振器能量傳輸機制方面的研究取得新進展。相關(guān)成果《Coherent Energy Transfer in Coupled Nonlinear Microelectromechanical Resonators》發(fā)表在國際知名學(xué)術(shù)期刊《Nature Communications》上。機電學(xué)院國家級青年人才張和民教授為第一作者，常洪龍教授、苑偉政教授和劍橋大學(xué)Ashwin A. Seshia教授為共同通訊作者。
微機械耦合諧振器為研究安德森局部化、宇稱不守恒等諸多經(jīng)典和量子物理現(xiàn)象提供了理想模型，理解耦合諧振器間的能量傳遞機制對于聲子相干操控具有重要意義。該工作設(shè)計了一種頻差為9.6 Hz的超低耦合率微機械耦合諧振器系統(tǒng)，在振鈴(Ringdown)響應(yīng)中首次直接觀察到顯著的周期性拍頻現(xiàn)象，為耦合諧振器能量相干傳遞研究提供了清晰的實驗證據(jù)。該團隊通過對系統(tǒng)瞬態(tài)能量平衡的深入分析，揭示了由Duffing非線性和模態(tài)局部化共同作用產(chǎn)生的混合能量操控機制；非線性能夠顯著放大能量轉(zhuǎn)移率，并且在特定條件下諧振器間交換的能量遠超其向環(huán)境耗散的能量；而幅值比時域響應(yīng)則可以用于表征非線性狀態(tài)下的能量傳輸和局部集中行為。
耦合諧振器的相干能量傳輸行為時域觀測
該工作深化了對非線性耦合系統(tǒng)的理解，為微機電耦合非線性諧振器中復(fù)雜的動態(tài)能量傳遞行為研究提供了新的理解和研究方法，為探索量子相干操控、能量局部化，以及研制基于非線性諧振器的超低功耗超高靈敏度傳感器提供了重要參考。
該研究工作獲得國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金重點項目等資助。
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