微納機(jī)械系統(tǒng)的自旋動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、隨著科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展，以形狀尺寸微小、操作尺度極小為特征的微機(jī)械，成為人們從微觀角度認(rèn)識(shí)和改造客觀世界的一種高新技術(shù)。近年來(lái)，微納尺度的機(jī)械諧振器由于具有很多重要的特性和應(yīng)用而成為了一個(gè)新的研究熱點(diǎn)，其中最具有吸引力、最具有前景的是以諧振方式工作的微納機(jī)電諧振器，隨著科技的不斷發(fā)展，此類諧振器有望廣泛應(yīng)用于納米探針的制作、化學(xué)傳感器以及無(wú)線通信和全光無(wú)線通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵器件的研制等各個(gè)不同領(lǐng)域。本文中，通過(guò)求解主方程，主要研究了單電子自

2、旋與碳納米管機(jī)械諧振器之間的耦合對(duì)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)行為的影響，以及腔光機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)冷卻過(guò)程。研究?jī)?nèi)容與結(jié)論如下:
　　1、理論分析了單電子自旋與碳納米管機(jī)械諧振器之間的耦合對(duì)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)行為的影響。用主方程，通過(guò)半經(jīng)典的方法具體研究了系統(tǒng)在有量子位-諧振器耦合和沒(méi)有耦合時(shí)平均聲子占有數(shù)隨頻率失諧的變化情況、在不同耦合強(qiáng)度時(shí)對(duì)比了系統(tǒng)在旋波近似和非旋波近似下平均聲子占有數(shù)隨頻率失諧的變化情況。在有耦合的情況下，平均聲子占有數(shù)在共振時(shí)，產(chǎn)

3、生了一個(gè)分裂，而且在分裂峰值的附近出現(xiàn)了雙穩(wěn)態(tài)。通過(guò)對(duì)碳納米管諧振器平均聲子占有數(shù)的分析發(fā)現(xiàn)，旋波近似和非旋波近似在耦合強(qiáng)度較弱的情況下能夠很好的吻合。當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入超強(qiáng)耦合時(shí)，旋波近似不再有效，此時(shí)非旋波項(xiàng)變得不可忽略。
　　2、通過(guò)主方程的方法，理論研究了腔光機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)冷卻過(guò)程，并利用協(xié)方差的方法計(jì)算了平均聲子數(shù)。首先討論了強(qiáng)耦合系統(tǒng)中不同的腔耗散率大小對(duì)平均聲子數(shù)的影響，然后對(duì)比了弱耦合系統(tǒng)和強(qiáng)耦合系統(tǒng)中平均聲子數(shù)隨著耦合