各种科学领域(如蛋白质组学和自旋电子学)的新需求,即感测参数定位在几十微米内的片上器件。纳米和微机电系统Nano and microelectromechanical systems (NEMS/MEMS) 广泛用于监测在数百微米或更大范围内,施加均匀力的参数,例如加速度、压力和磁场。然而,当以更局部化参数(如单个细胞的质量)为目标时,就会表现出了显著降低的传感性能。
意大利 米兰理工大学(Politecnico di Milano)Jacopo M. De Ponti, Cristian Cassella等,在Nature Communications上发文,提出了一种微机电系统MEMS器件,即沿压电氮化铝钪Aluminum Scandium Nitride (AlScN) Su-Schrieffer-Heeger(SSH)界面,利用了两个拓扑射频 radiofrequency (RF)反向传播波模式的相消干涉。
这种MEMS器件,实现通信和定时应用更稳定的频率源。
Localized topological states beyond Fano resonances via counter-propagating wave mode conversion in piezoelectric microelectromechanical devices.
压电微机电器件中,通过反向传播波模转换超越Fano共振的局域拓扑态
图1: 理论和实验结果辅助的物理和MEMS器件示意图。
图2:弹簧-质量模型解析地描述,反向传播的波模式转换拓扑界面。
图3:MEMS器件的实验位移场和Q因子。
De Ponti, J.M., Zhao, X., Iorio, L. et al. Localized topological states beyond Fano resonances via counter-propagating wave mode conversion in piezoelectric microelectromechanical devices. Nat Commun 15, 9617 (2024).
https://doi.org/10.1038/s41467-024-53925-8
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