從固態(tài)物理學(xué)到熱力學(xué)，非線性阻尼的機(jī)械源在現(xiàn)代物理學(xué)中起著核心作用。機(jī)械耗散的微觀理論表明，當(dāng)共振模式的非線性阻尼耦合到接近其共振頻率兩倍的振動(dòng)模式時(shí)，可以大大增強(qiáng)共振模式的非線性阻尼。迄今為止，尚未實(shí)現(xiàn)這種增強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。在本文中，我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明，納米諧振器驅(qū)動(dòng)成直接參數(shù)內(nèi)共振，為非線性耗散的微觀理論提供了支持證據(jù)。通過(guò)調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電平，我們可以在40-70 MHz的范圍內(nèi)調(diào)整石墨烯納米鼓的參數(shù)共振，以達(dá)到連續(xù)的二對(duì)一內(nèi)部共振，從而使非線性阻尼幾乎增加了兩倍。我們的研究開(kāi)辟了一條利用模態(tài)相互作用和參數(shù)共振來(lái)實(shí)現(xiàn)具有工程非線性耗散的寬頻率范圍諧振器的途徑。
Fig. 1 石墨烯納米鼓在2：1內(nèi)部共振附近的非線性動(dòng)態(tài)響應(yīng)。
Fig. 2 參數(shù)直接內(nèi)部共振。
Fig. 3 有效非線性阻尼的測(cè)量和擬合。
Fig. 4 高驅(qū)動(dòng)功率下的非線性頻率響應(yīng)測(cè)量。
相關(guān)研究成果于2021年由代爾夫特工業(yè)大學(xué)Farbod Alijani課題組，發(fā)表在Nature Communications（https://doi.org/10.1038/s41467-021-21334-w）上。原文：Tuning nonlinear damping in graphene nanoresonators by parametric–direct internal resonance。
轉(zhuǎn)自《石墨烯雜志》公眾號(hào)
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