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分布式嵌入式能量转换器技术(DEEC-TEC)的域是一种新生且不充实的范式,用于收获和转换海洋可再生能源。该范式通过使用许多小型分布式嵌入式能量转换器(DEEC)来区分自身,最终通过创建“ DEEC-TEC超材料”来组装,从而创建了一个整体较大的结构,以收集和转化海洋可再生能源。举例来说,这种结构可能是海浪能转换器 - 一种能量转换器,其结构是由各种Deec-Tec超材料制成的,可以收获海浪能量并将其转换为更有用的东西,例如电力。到此目的,可以在三个不同级别的层次结构上查看DEEC-TEC:(1)单个分布式嵌入式能量转换器,也称为DEEC; (2)DEEC-TEC超材料 - 本质上,由许多DEEC互连制成的伪材料框架; (3)总体而言,由DEEC-TEC超材料制成的总体较大的可再生能源收获转换结构。
高品质因数 ( Q m ) 机械谐振器对于需要低噪声和长相干时间的应用至关重要,例如镜面悬挂、量子腔光机械装置或纳米机械传感器。材料中的拉伸应变使得能够使用耗散稀释和应变工程技术来提高机械品质因数。这些技术已用于由非晶材料制成的高 Q m 机械谐振器,最近也用于由 InGaP、SiC 和 Si 等晶体材料制成的高 Q m 机械谐振器。表现出显著压电性的应变晶体薄膜扩展了高 Q m 纳米机械谐振器直接利用电子自由度的能力。在这项工作中,我们实现了由拉伸应变 290 nm 厚的 AlN 制成的 Q m 高达 2.9 × 10 7 的纳米机械谐振器。AlN 是一种外延生长的晶体材料,具有强压电性。利用耗散稀释和应变工程实现 Q m × fm 乘积接近 10 13 的纳米机械谐振器
所研究的设备包含平面JJS,由厚度为70 nm的NB膜制成。该胶片是通过在氧化的Si晶片上在室温下在室温下溅射沉积的。首先通过光刻和活性离子蚀刻将薄膜构成约6 µm宽的桥梁,然后由Ga+聚焦离子束(FIB)FEI NOVA 200。JJS具有可变的厚度桥结构。它们是通过通过fib在NB层中切一个狭窄的凹槽而制成的。单线切割,名义宽度为零,在10 pA和30/10 kV加速电压下进行。蚀刻时间是自动限制的。“长” JJ2是使用30 kV梁制成的,其斑点尺寸约为7 nm,而“短” JJ1是用10 kV fib制成的,其斑点大小约为两倍。由于NB的重新沉积,FIB切割的深度在纵横比(深度/宽度)〜2处是自限制(请参阅参考文献中的讨论[1])。结果,JJ1既比JJ2更宽又深,如图3(a),导致临界电流的相应差异。