Conversion between surface acoustic waves and guided modes of a quasi-periodic structured nanobeam

Korovin Alexander V; Pennec Yan; Stocchi Matteo; Mencarelli Davide; Pierantoni Luca; Makkonen Tapani; Ahopelto Jouni; Rouhani Bahram Djafari

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Conversion between surface acoustic waves and guided modes of a quasi-periodic structured nanobeam

机译：表面声波之间的转换和准周期性结构纳米束的引导模式

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The generation of acoustic waves in structured nanobeams containing optomechanic cavities is a topic of current interest. In this paper, we theoretically study the efficient conversion of surface acoustic waves (SAW) generated on a substrate by an RF electric signal into the acoustic waves of a nanobeam. First, we demonstrate the possibility of converting the SAW generated on a silicon substrate with a thin piezoelectric AIN layer into the guided mechanical modes of a straight nanobeam with a maximum efficiency of -22.6 dB. This can be achieved by using a set of inter-digitated transducers with radial fingers, which provide SAW focusing towards the nanobeam entrance. We analyse the nature of the modes created inside the nanobeam and the conversion efficiency of the SAW into the different modes. Then, we study the interaction of these waves with a one-dimensional phononic crystal nanobeam containing a cavity. The latter is constituted by an array of holes and stubs and has been proven in our recent works to be very efficient for optomechanic applications. We calculate the transmission properties of the cavity modes and discuss the efficiency of generating the cavity modes from the initial SAW.

机译：含有光学力腔的结构纳米束中的声波的产生是当前兴趣的主题。在本文中，理论上，从理论上地研究通过RF电信号在基板上产生的表面声波（SAW）的有效转换为纳米辐射的声波。首先，我们证明了将在硅衬底上产生的锯在硅衬底上产生的可能性，以薄的压电AIN层进入直线沿着直纳米的引导机械模式，最大效率为-22.6dB。这可以通过使用具有径向指状物的一组相互数字换能器来实现的，这提供了锯聚焦朝向纳米进入的锯。我们分析了纳米内部创建的模式的性质，以及锯的转换效率进入不同模式。然后，我们研究这些波的相互作用与含有腔的一维声子晶纳米射沟。后者由一系列孔和存根构成，并且在我们最近的作品中被证明是非常有效的光学力学应用。我们计算腔模式的传动特性，并讨论从初始锯产生腔模式的效率。

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来源
《Journal of Physics, D. Applied Physics: A Europhysics Journal》 |2019年第32期|共9页
作者
Korovin Alexander V; Pennec Yan; Stocchi Matteo; Mencarelli Davide; Pierantoni Luca; Makkonen Tapani; Ahopelto Jouni; Rouhani Bahram Djafari;
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作者单位

Univ Lille UMR CNRS 8520 IEMN F-59652 Villeneuve Dascq France;

Univ Lille UMR CNRS 8520 IEMN F-59652 Villeneuve Dascq France;

Marche Polytech Univ Dept Informat Engn Ancona Italy;

Marche Polytech Univ Dept Informat Engn Ancona Italy;

Marche Polytech Univ Dept Informat Engn Ancona Italy;

VTT Tech Res Ctr Finland Ltd POB 1000 FI-02044 Espoo Finland;

VTT Tech Res Ctr Finland Ltd POB 1000 FI-02044 Espoo Finland;

Univ Lille UMR CNRS 8520 IEMN F-59652 Villeneuve Dascq France;

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收录信息
原文格式 PDF
正文语种 eng
中图分类应用物理学;
关键词
surface acoustic wave; phononic; optomechanic cavity; piezoelectricity;

机译：表面声波;声子;光学力学腔;压电;

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