• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

室温下单壁碳纳米管和石墨烯的巨大、电压可调、品质因数。

Giant, Voltage Tuned, Quality Factors of Single Wall Carbon Nanotubes and Graphene at Room Temperature.

机构信息

Univ Lyon, Université Claude Bernard Lyon 1, CNRS, Institut Lumière Matière , F-69622 , Villeurbanne , France.

出版信息

Nano Lett. 2019 Mar 13;19(3):1534-1538. doi: 10.1021/acs.nanolett.8b04282. Epub 2019 Feb 11.

DOI:10.1021/acs.nanolett.8b04282
PMID:30707585
Abstract

Mastering dissipation in graphene-based nanostructures is still the major challenge in most fundamental and technological exploitations of these ultimate mechanical nanoresonators. Although high quality factors have been measured for carbon nanotubes (>10) and graphene (>10) at cryogenic temperatures, room-temperature values are orders of magnitude lower (≃10). We present here a controlled quality factor increase of up to ×10 for these basic carbon nanostructures when externally stressed like a guitar string. Quantitative agreement is found with theory attributing this decrease in dissipation to the decrease in viscoelastic losses inside the material, an effect enhanced by tunable "soft clamping". Quality factors exceeding 25 000 for SWCNTs and 5000 for graphene were obtained on several samples, reaching the limits of the graphene material itself. The combination of ultralow size and mass with high quality factors opens new perspectives for atomically localized force sensing and quantum computing as the coherence time exceeds state-of-the-art cryogenic devices.

摘要

在基于石墨烯的纳米结构中掌握耗散仍然是大多数基础研究和技术应用这些终极机械纳谐振器的主要挑战。尽管在低温下已经测量到碳纳米管(>10)和石墨烯(>10)的高质量因数,但室温下的值要低几个数量级(≃10)。我们在这里展示了一种在外部应力下(如吉他弦)对这些基本碳纳米结构的可控质量因数增加高达×10 的方法。理论上定量的一致性将这种耗散的减少归因于材料内部粘弹性损耗的减少,这种效应通过可调“软夹”得到增强。在几个样品上获得了超过 25000 的 SWCNT 和 5000 的石墨烯的质量因数,达到了石墨烯材料本身的极限。超小尺寸和质量与高质量因数的结合为原子级局部力感应和量子计算开辟了新的前景,因为相干时间超过了最先进的低温设备。

相似文献

1
Giant, Voltage Tuned, Quality Factors of Single Wall Carbon Nanotubes and Graphene at Room Temperature.室温下单壁碳纳米管和石墨烯的巨大、电压可调、品质因数。
Nano Lett. 2019 Mar 13;19(3):1534-1538. doi: 10.1021/acs.nanolett.8b04282. Epub 2019 Feb 11.
2
A tunable carbon nanotube electromechanical oscillator.一种可调谐碳纳米管机电振荡器。
Nature. 2004 Sep 16;431(7006):284-7. doi: 10.1038/nature02905.
3
MoS2 nanoresonators: intrinsically better than graphene?二硫化钼纳米谐振器:优于石墨烯?
Nanoscale. 2014 Apr 7;6(7):3618-25. doi: 10.1039/c3nr05991j.
4
Enhanced mechanical properties of nanocomposites at low graphene content.在低石墨烯含量下提高纳米复合材料的机械性能。
ACS Nano. 2009 Dec 22;3(12):3884-90. doi: 10.1021/nn9010472.
5
Radiation and Internal Loss Engineering of High-Stress Silicon Nitride Nanobeams.高应力氮化硅纳米梁的辐射与内耗工程。
Nano Lett. 2017 Jun 14;17(6):3501-3505. doi: 10.1021/acs.nanolett.7b00573. Epub 2017 Apr 12.
6
Interaction of acetone with single wall carbon nanotubes at cryogenic temperatures: a combined temperature programmed desorption and theoretical study.低温下丙酮与单壁碳纳米管的相互作用:程序升温脱附与理论相结合的研究
Langmuir. 2008 Aug 5;24(15):7848-56. doi: 10.1021/la800030y. Epub 2008 Jul 10.
7
Chirality-Controlled Synthesis and Applications of Single-Wall Carbon Nanotubes.手性控制的单壁碳纳米管的合成与应用。
ACS Nano. 2017 Jan 24;11(1):31-53. doi: 10.1021/acsnano.6b06900. Epub 2017 Jan 10.
8
Atomically precise, custom-design origami graphene nanostructures.原子精度的、定制设计的折纸石墨烯纳米结构。
Science. 2019 Sep 6;365(6457):1036-1040. doi: 10.1126/science.aax7864.
9
Few-hundred GHz carbon nanotube nanoelectromechanical systems (NEMS).数百 GHz 的碳纳米管纳机电系统(NEMS)。
Nano Lett. 2012 Sep 12;12(9):4564-9. doi: 10.1021/nl3018065. Epub 2012 Aug 16.
10
Energy Dissipation in Graphene Mechanical Resonators with and without Free Edges.有自由边缘和无自由边缘的石墨烯机械谐振器中的能量耗散
Micromachines (Basel). 2016 Sep 5;7(9):158. doi: 10.3390/mi7090158.

引用本文的文献

1
Artificial-intelligence-assisted mass fabrication of nanocantilevers from randomly positioned single carbon nanotubes.利用随机定位的单根碳纳米管通过人工智能辅助大规模制造纳米悬臂梁。
Microsyst Nanoeng. 2023 Mar 22;9:32. doi: 10.1038/s41378-023-00507-1. eCollection 2023.
2
Nanomechanical Resonators: Toward Atomic Scale.纳米机械谐振器:迈向原子尺度
ACS Nano. 2022 Oct 25;16(10):15545-15585. doi: 10.1021/acsnano.2c01673. Epub 2022 Sep 2.