Les cristaux phononiques (PnC) sont des composites structuraux artificiels avec une modulation périodique des paramètres élastiques, et ils sont capables de réguler la propagation des ondes sonores. Des dispositifs avec différents paramètres géométriques ont été réalisés pour réguler la structure des bandes de phonons. Cependant, la façon d'obtenir un ajustement sur le terrain de la structure de bande reste un défi.

Dans une étude publiée dans Nano Letters , une équipe de recherche dirigée par le professeur Guo Guoping et le professeur Song Xiangxiang de l'Université des sciences et technologies de Chine (USTC) de l'Académie chinoise des sciences a démontré expérimentalement un réseau périodique nanoélectromécanique à base de graphène (NEMPA) avec lequel les chercheurs ont réalisé un grand nombre de modes de résonance quasi-continus sur une large gamme de fréquences accordables.

Le graphène est un matériau bidimensionnel relativement élastique avec des propriétés mécaniques similaires à un film mince. En outre, la bonne conductivité du graphène permet au champ électrique appliqué d'étirer le flocon de graphène et de modifier sa déformation, en modifiant sa fréquence de vibration au cours de ce processus. Par conséquent, le plus grand avantage du graphène est que sa fréquence de résonance pourrait être réglée électriquement.

Les chercheurs ont d'abord gravé le réseau périodique uniforme de nanopiliers cylindriques sur le substrat, puis ont préparé les électrodes par micro-nano fabrication. Enfin, ils ont transféré le graphène avec une épaisseur appropriée sur la structure préparée et ont réalisé le dispositif NEMPA à base de graphène bidimensionnel.

Les chercheurs ont découvert que l'appareil présentait un grand nombre de modes de résonance quasi-continus dans une très large gamme de fréquences et que la fréquence pouvait être ajustée par la tension du réseau. Le premier essai d'application de graphène dans un réseau bidimensionnel pour former des PnC donne un effet de résonance accordable à grande échelle, annonçant la possibilité d'utiliser d'autres matériaux pour la formation de PnC.

Cette étude a fourni une plate-forme prometteuse pour étudier les PnC basés sur des matériaux bidimensionnels et leurs hétérostructures. "Nous aimerions explorer d'autres phénomènes dans les matériaux en plus du graphène, et nous allons concevoir d'autres structures géométriques telles que différents arrangements de réseau de nanopiliers", a déclaré le professeur Song. + Explorer plus loin

Nouvelles compétences du graphène :vibrations de réseau accordables