Frequency Comb from a Single Driven Nonlinear Nanomechanical Mode
Frequency Comb from a Single Driven Nonlinear Nanomechanical Mode
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单驱动非线性纳米机械模式的频率梳
DOI：
10.1103/physrevx.12.041019
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发表时间：
2022
影响因子：
12.5
通讯作者：
Weig, E. M.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ochs, J. S.;Boneß, D. K. J.;Rastelli, G.;Seitner, M.;Belzig, W.;Dykman, M. I.;Weig, E. M.
声子频率梳作为振动系统中一种新的非线性现象和应用前景越来越受到人们的关注。人们普遍认为，至少有两种模式必须参与产生一个comb.We证明，梳可以产生由一个单一的纳米机械模式驱动的共振单色驱动器。梳齿出现在驱动力仍然较弱的地方，因此模式势能的非谐波部分仍然很小。我们将实验观察与由共振驱动引起的负非线性摩擦有关，这使得在驱动频率下的振动不稳定。我们直接映射的新兴振荡的旋转框架中的测量轨迹，并显示这些振荡如何导致在实验室框架中的频率梳。这些结果超越了纳米力学，并提出了一种在单模振动系统中产生可调谐频率梳的定性新方法。他们展示了新的方面保守和耗散非线性驱动系统的相互作用。
Phononic frequency combs have attracted increasing attention both as a qualitatively new type of nonlinear phenomena in vibrational systems and from the point of view of applications. It is commonly believed that at least two modes must be involved in generating a comb. We demonstrate that a comb can be generated by a single nanomechanical mode driven by a resonant monochromatic drive. The comb emerges where the drive is still weak, so the anharmonic part of the mode potential energy remains small. We relate the experimental observation to a negative nonlinear friction induced by the resonant drive, which makes the vibrations at the drive frequency unstable. We directly map the measured trajectories of the emerging oscillations in the rotating frame and show how these oscillations lead to the frequency comb in the laboratory frame. The results go beyond nanomechanics and suggest a qualitatively new approach to generating tunable frequency combs in single-mode vibrational systems. They demonstrate new sides of the interplay of conservative and dissipative nonlinearities in driven systems.
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通讯作者：
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