Funktionalisering av nanomekaniska resonatorer med tvådimensionella material

Forskningsprojekt, 2022 – 2023

Mekaniska resonatorer används ofta som sensorer. Till exempel innehåller mobiltelefoner mikromekaniska resonatorer som mäter telefonens vibrationer. Nuförtiden kan vi gå bortom dessa klassiska mätningar och även mäta mekanisk rörelse i kvantregimen. För en sådan kvantmätning av mekanisk rörelse krävs mekaniska resonatorer som kan svänga med otroligt låga förluster, d.v.s nå extremt höga mekaniska kvalitetsfaktorer. Det är ett krav för att nå kvantregimen och att gå utöver klassiska sensormöjligheter. En ledande materialplattform för dessa är kiselnitrid (SiN). En ny spännande materialfamilj för nanomekaniska resonatorer är tvådimensionella (2D) material som erbjuder unika optiska och elektroniska egenskaper som inte finns i något annat materialsystem. Kvalitetsfaktorn för mekaniska resonatorer tillverkade av 2Dmaterial är dock mer än tre storleksordningar lägre än den för SiN resonatorer, vilket hindrar användningen av de fascinerande egenskaperna hos 2D-material vid kvantmätteknik.