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纳米吉他弦演奏时，研究人员感到惊讶–纳米电子电路在没有任何外力的情况下振动

时间：2022-03-06 17:25:08 来源：

兰开斯特大学和牛津大学的科学家创造了一种纳米电子电路，该电路在没有任何外力的情况下会振动。

他们的实验使用一根细小的悬浮线，类似于振动的吉他弦，展示了一个简单的纳米设备如何直接从电流中产生运动。该研究于2019年10月14日在《自然物理学》上发表。

为了制造这种设备，研究人员采用了碳纳米管，这种碳纳米管的直径约为3纳米，比吉他弦的粗细约十万倍。他们将其安装在两端的金属支架上，然后将其冷却至比绝对零值高0.02度的温度。导线的中心部分可以自由振动，研究人员可以通过使电流通过并测量电阻的变化来进行检测。

就像拔弦时吉他弦会振动一样，当金属线被振荡电压强迫运动时也会振动。这完全符合研究人员的预期。

就像拔弦时吉他弦会振动一样，当金属线被振荡电压强迫运动时也会振动。

当他们在没有施加强制电压的情况下重复实验时，感到惊讶。在适当的条件下，电线会自行振荡。

纳米吉他弦正在演奏。

兰开斯特大学首席研究员爱德华·莱尔德博士说：“我们花了一段时间才找出引起振动的原因，但我们最终明白了。在如此小的设备中，重要的是电流由单个电子组成。电子一个接一个地跳到导线上，每个都给它一个小的推动力。通常，这些推动是随机的，但我们意识到，只要正确控制参数，它们就会同步并产生振荡。”

那么纳米吉他演奏什么音符呢？

“纳米管比吉他弦要细得多，因此它会以更高的频率振荡-进入超声范围，因此没有人能够听到。

“不过，我们仍然可以为其分配便笺。它的频率为2.31亿赫兹，这意味着它是一个A弦，比标准调音高21个八度。”

纳米振荡器可用于放大微小的力，例如在新型显微镜中，或用于测量外来量子流体的粘度。这些实验将在Laird博士在兰开斯特物理部门建立的一个新实验室中进行，该实验室得到了欧盟的270万欧元的资助。

参考：温宇天，N。Ares，F。J. Schupp，T。Pei，G。A. D. Briggs和E. A. Laird撰写的“由单电子隧穿驱动的相干纳米机械振荡器”，自然物理学，DOI：2019年10月14日，DOI：
10.1038 / s41567-019-0683-5


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