微观音乐,纳米探索,低维器件揭示微纳世界。

2024-03-09 热点资讯 关注公众号
    在科学与艺术交汇的奇妙领域中,纳米机电器件不仅展示了科技的前沿进展,还揭示了音乐与物理学之间的紧密联系。本文聚焦于朱健凯、徐博和王曾晖(电子科技大学基础与前沿研究院)团队的研究成果,发表于《物理》2024年第2期,探讨了一类独特而新颖的“乐器”——原子尺度的纳米机电器件。
微纳世界的音乐之声——用低维纳米机电器件探索微观世界    这些微纳世界的“乐器”,如纳米管作为“琴弦”、二维晶体薄膜作为“鼓面”,其机械振动能够产生独特的“音乐之声”。它们不仅拥有演奏不同音调的能力,还能用于研究低维及纳米尺度下的物理现象,例如相变过程和材料力学各向异性效应等。
微纳世界的音乐之声——用低维纳米机电器件探索微观世界    科学家们巧妙地利用精密的微纳加工技术和测量方法,成功实现了对这些原子级“乐器”的制备、激励和读取。通过电学或光热激励方式,使纳米结构产生振动,并借助电学混频技术、光学干涉显微术等多种手段捕捉到难以直接观测的现象,从而揭示出新的低维物理过程和材料特性。
微纳世界的音乐之声——用低维纳米机电器件探索微观世界    文章以生动形象的语言介绍了两个实例:一是通过操控单壁碳纳米管上的吸附单层来研究一维体系中的低维相变;二是利用二维石墨烯膜等“鼓面”器件探索纳米材料中的力学各向异性效应。这些研究充分展现了原子尺度“乐器”在科学研究中的独特价值和广阔应用前景。
微纳世界的音乐之声——用低维纳米机电器件探索微观世界    综上所述,微观世界里的“乐器”演奏揭示了全新的科学认知,让科研人员在聆听“音乐之声”的同时,不断拓展物理学的认知边界,进一步证实了科学与艺术间的创造性思维交融,在探索未知领域的过程中奏响创新乐章。
微纳世界的音乐之声——用低维纳米机电器件探索微观世界

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