近日，機(jī)電學(xué)院教師在微機(jī)械耦合諧振器能量傳輸機(jī)制方面的研究取得新進(jìn)展。相關(guān)成果《Coherent Energy Transfer in Coupled Nonlinear Microelectromechanical Resonators》發(fā)表在國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊《Nature Communications》上。機(jī)電學(xué)院國(guó)家級(jí)青年人才張和民教授為第一作者，常洪龍教授、苑偉政教授和劍橋大學(xué)Ashwin A. Seshia教授為共同通訊作者。
微機(jī)械耦合諧振器為研究安德森局部化、宇稱(chēng)不守恒等諸多經(jīng)典和量子物理現(xiàn)象提供了理想模型，理解耦合諧振器間的能量傳遞機(jī)制對(duì)于聲子相干操控具有重要意義。該工作設(shè)計(jì)了一種頻差為9.6 Hz的超低耦合率微機(jī)械耦合諧振器系統(tǒng)，在振鈴（Ringdown）響應(yīng)中首次直接觀(guān)察到顯著的周期性拍頻現(xiàn)象，為耦合諧振器能量相干傳遞研究提供了清晰的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。該團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)系統(tǒng)瞬態(tài)能量平衡的深入分析，揭示了由Duffing非線(xiàn)性和模態(tài)局部化共同作用產(chǎn)生的混合能量操控機(jī)制；非線(xiàn)性能夠顯著放大能量轉(zhuǎn)移率，并且在特定條件下諧振器間交換的能量遠(yuǎn)超其向環(huán)境耗散的能量；而幅值比時(shí)域響應(yīng)則可以用于表征非線(xiàn)性狀態(tài)下的能量傳輸和局部集中行為。
耦合諧振器的相干能量傳輸行為時(shí)域觀(guān)測(cè)
該工作深化了對(duì)非線(xiàn)性耦合系統(tǒng)的理解，為微機(jī)電耦合非線(xiàn)性諧振器中復(fù)雜的動(dòng)態(tài)能量傳遞行為研究提供了新的理解和研究方法，為探索量子相干操控、能量局部化，以及研制基于非線(xiàn)性諧振器的超低功耗超高靈敏度傳感器提供了重要參考。
該研究工作獲得國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目等資助。
文章鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-59292-2
（審核：常洪龍）
