石墨烯声子晶体

品质因子放大2000倍

用石墨烯替代氮化硅构建声子晶体，通过耗散稀释效应大幅提升品质因子放大系数。

Zheng, Xiande · Liu, Ying · 邱静 · 刘冠军

Results in Materials 2023

参数信息

放大系数比

2272 ×

首缺陷模放大系数

3.02e5

大尺寸下比值

2260 ×

技术优势

品质因子提升2000倍

石墨烯厚度仅0.335 nm，耗散稀释效应远强于氮化硅，放大系数是SiN的2272倍。

越做越小越灵敏

理论上器件尺寸越小耗散稀释效果越强，石墨烯单原子层厚度使这一优势达到极致。

应用场景

• 精密质量传感：用2000倍品质因子提升质量检测极限，检测更微量分子。
• 生化传感：超高Q值让生化分子吸附引起的频移更容易分辨，提升灵敏度。
• 纳米机电谐振器：直接替换SiN振子，获得极低能量耗散的纳米机电核心。
• 石墨烯器件：利用石墨烯原子级厚度优势，把耗散稀释推向极限。