第一观察 | 读懂百年庆典 读懂初心使命

北京大学以入选学科数21个位居国内高校第二位，第读懂读懂世界排名108位。

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同时，庆典借助于精密微细加工技术，机械结构和器件也不断朝着小型化的极限而发展——并且已经达到了分子甚至原子尺度。作者首先介绍材料选择和基于低维纳米材料的器件制备技术，初心然后介绍了在当下测量环境中测量或读取此类NEMS谐振器机械谐振信号所面临的的巨大挑战和困难（由于低维NEMS谐振器的尺寸特点，初心使得它们的机械振动幅值往往只有单原子尺寸的级别，极易湮没在无处不在的背景噪声中），并由此系统回顾了面对这种挑战和困难所开发的各类精密激发和检测技术，同时结合作者们几十年科研工作经历和经验，全面总结并定性+定量的分析了这些方法的使用特点和适用范围。这些低维纳米材料主要包括一维纳米线/纳米管，使命和以石墨烯为代表的二维原子层状材料。

第读懂读懂相关研究文章以NanomechanicalResonators:TowardAtomicScale为题发表在ACSNano上。04【数据概览】图一、观察由多种一维和二维纳米材料实现的纳米机械谐振器©2022ACSPublications图二、观察一维和二维NEMS谐振器的制造工艺示意图©2022ACSPublications图三、纳米机械谐振运动的激发和测量技术©2022ACSPublications图四、碳纳米管的结构和纳米管谐振器的典型器件几何形状©2022ACSPublications图五、一维NEMS谐振器的示例©2022ACSPublications图六、石墨烯NEMS谐振器©2022ACSPublications图七、石墨烯以外的二维NEMS谐振器©2022ACSPublications图八、一维NEMS谐振器中的模态测量©2022ACSPublications图九、二维NEMS谐振器中的模态测量©2022ACSPublications图十、二维谐振器的机械模型©2022ACSPublications图十一、一维 NEMS谐振器中的频率调谐©2022ACSPublications图十二、二维 NEMS谐振器中的频率调谐©2022ACSPublications图十三、一维NEMS谐振器中的品质因数©2022ACSPublications图十四、二维NEMS谐振器中的品质因数©2022ACSPublications图十五、一维和二维NEMS谐振器中的非线性响应和动态范围 ©2022ACSPublications图十六、低维谐振器中的模态耦合©2022ACSPublications图十七、低维NEMS谐振器的质量传感应用©2022ACSPublications图十八、低维NEMS谐振器的力传感应用©2022ACSPublications图十九、低维NEMS谐振器的其他传感应用©2022ACSPublications图二十、用于射频信号处理的低维NEMS谐振器©2022ACSPublications图二十一、各类耦合NEMS设备©2022ACSPublications图二十二、与CMOS电路集成的二维NEMS谐振器的艺术插图©2022ACSPublications05【成果启示】NEMS谐振器未来面临的挑战主要包括器件的大规模制造、器件性能的可预测性和更高的一致性、更新的信号读取方案以及器件结构的进一步小型化。

此外，百年作者们结合自己开展的相关研究，百年特别讨论了针对NEMS谐振器中的谐振频率以及品质(Q)因子和阻尼等参数的调控原理和方法，为相关器件指标设计和应用领域提供了重要参考和研究思路。

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观察相关研究成果以题为Enhancedpolarizationandabnormalflexuraldeformationinbentfreestandingperovskiteoxides发表在知名期刊NatureCommunications上。二、百年【成果掠影】近日，百年香港理工大学蔡嵩骅教授、北京理工大学洪家旺教授、南京大学聂越峰教授、加州大学欧文分校潘晓晴教授、华威大学王鹏教授等人联合报告了极性BFO和非极性STO的高质量柔性独立钙钛矿氧化物在高达107 m-1或更高，表明挠曲电性在确定纳米级极化中起主导作用。