近日，机电学院教师在微机械耦合谐振器能量传输机制方面的研究取得新进展。相关成果《Coherent Energy Transfer in Coupled Nonlinear Microelectromechanical Resonators》发表在国际知名学术期刊《Nature Communications》上。机电学院国家级青年人才张和民教授为第一作者，常洪龙教授、苑伟政教授和剑桥大学Ashwin A. Seshia教授为共同通讯作者。

微机械耦合谐振器为研究安德森局部化、宇称不守恒等诸多经典和量子物理现象提供了理想模型，理解耦合谐振器间的能量传递机制对于声子相干操控具有重要意义。该工作设计了一种频差为9.6 Hz的超低耦合率微机械耦合谐振器系统，在振铃（Ringdown）响应中首次直接观察到显著的周期性拍频现象，为耦合谐振器能量相干传递研究提供了清晰的实验证据。该团队通过对系统瞬态能量平衡的深入分析，揭示了由Duffing非线性和模态局部化共同作用产生的混合能量操控机制；非线性能够显著放大能量转移率，并且在特定条件下谐振器间交换的能量远超其向环境耗散的能量；而幅值比时域响应则可以用于表征非线性状态下的能量传输和局部集中行为。

耦合谐振器的相干能量传输行为时域观测

该工作深化了对非线性耦合系统的理解，为微机电耦合非线性谐振器中复杂的动态能量传递行为研究提供了新的理解和研究方法，为探索量子相干操控、能量局部化，以及研制基于非线性谐振器的超低功耗超高灵敏度传感器提供了重要参考。

该研究工作获得国家重点研发计划、国家自然科学基金重点项目等资助。

文章链接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-59292-2