Cooling and self-oscillation in a nanotube electromechanical resonator
Urgell, C. (Institut de Ciències Fotòniques)
Yang, Wei (Institut de Ciències Fotòniques)
De Bonis, Sergio Lucio (Institut de Ciències Fotòniques)
Samanta, Chandan (Institut de Ciències Fotòniques)
Esplandiu Egido, Maria José (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Dong, Q. (Université Paris-Saclay. Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies)
Jin, Y. (Université Paris-Saclay. Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies)
Bachtold, Adrian (Institut de Ciències Fotòniques)

Fecha:	2020
Resumen:	Nanomechanical resonators are used with great success to couple mechanical motion to other degrees of freedom, such as photons, spins and electrons. The motion of a mechanical eigenmode can be efficiently cooled into the quantum regime using photons, but not other degrees of freedom. Here, we demonstrate a simple yet powerful method for cooling, amplification and self-oscillation using electrons. This is achieved by applying a constant (d. c. ) current of electrons through a suspended nanotube in a dilution refrigerator. We demonstrate cooling to 4. 6 ± 2. 0 quanta of vibrations. We also observe self-oscillation, which can lead to prominent instabilities in the electron transport through the nanotube. We attribute the origin of the observed cooling and self-oscillation to an electrothermal effect. This work shows that electrons may become a useful resource for cooling the mechanical vibrations of nanoscale systems into the quantum regime.
Ayudas:	European Commission 692876 Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2017/SGR-1664 Ministerio de Economía y Competitividad SEV-2015-0522 Ministerio de Ciencia e Innovación RTI2018-097953-B-I00
Derechos:	Tots els drets reservats.
Lengua:	Anglès
Documento:	Article ; recerca ; Versió sotmesa a revisió
Materia:	Dilution refrigerator ; Electro-thermal effects ; Electromechanical resonators ; Electron transport ; Mechanical motions ; Nano-scale system ; Nanomechanical resonators ; Self-oscillations
Publicado en:	Nature Physics, Vol. 16 (2020) , p. 32-37, ISSN 1745-2481

DOI: 10.1038/s41567-019-0682-6

Preprint 24 p, 2.5 MB

El registro aparece en las colecciones:
Documentos de investigación > Documentos de los grupos de investigación de la UAB > Centros y grupos de investigación (producción científica) > Ciencias > Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2)
Artículos > Artículos de investigación
Artículos > Artículos publicados