Coupling graphene mechanical resonators to superconducting microwave cavities

Nano Letters

Volumn 14, Issue 5, 2014, Pages 2854-2860

  Weber, P ^a   Guttinger J ^a   Tsioutsios, I ^a   Chang, D E ^a   Bachtold, A ^a  

^a ICFO INSTITUT DE CIENCIES FOTONIQUES   (Spain)

Author keywords

cavity readout; Duffing oscillator; graphene; mechanical resonator; NEMS; Optomechanics

Indexed keywords

NEMS; PARTICLE BEAMS;

CAVITY READ OUTS; DUFFING OSCILLATOR; EQUILIBRIUM POSITIONS; MECHANICAL RESONANCE FREQUENCY; MECHANICAL RESONATORS; OPTO-MECHANICS; QUANTUM OPTOMECHANICS; SUPERCONDUCTING MICROWAVE CAVITY;

GRAPHENE;

EID: 84900514655     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl500879k     Document Type: Article

References (61)

1. Chiu, H.-Y.; Hung, P.; Postma, H. W. C. Nano Lett. 2008, 8, 4342
2. Chaste, J.; Eichler, A.; Moser, J.; Ceballos, G.; Rurali, R.; Bachtold, A. Nat. Nanotechnol. 2012, 7, 301
3. Bunch, J. S.; Van Der Zande, A. M.; Verbridge, S. S.; Frank, I. W.; Tanenbaum, D. M.; Parpia, J. M.; Craighead, H. G.; McEuen, P. L. Science 2007, 315, 490
4. Moser, J.; Güttinger, J.; Eichler, A.; Esplandiu, M.; Liu, D.; Dykman, M.; Bachtold, A. Nat. Nanotechnol. 2013, 8, 493496
5. Stapfner, S.; Ost, L.; Hunger, D.; Reichel, J.; Favero, I.; Weig, E. M. Appl. Phys. Lett. 2013, 102, 151910
6. Eichler, A.; Chaste, J.; Moser, J.; Bachtold, A. Nano Lett. 2011, 11, 2699
7. Ayari, A.; Vincent, P.; Perisanu, S.; Choueib, M.; Gouttenoire, V.; Bechelany, M.; Cornu, D.; Purcell, S. T. Nano Lett. 2007, 7, 2252
8. Chen, C.; Lee, S.; Deshpande, V. V.; Lee, G.-H.; Lekas, M.; Shepard, K.; Hone, J. Nat. Nanotechnol. 2013, 8, 923
9. Poot, M.; van der Zant, H. S. Phys. Rep. 2012, 511, 273
10. Aspelmeyer, M.; Kippenberg, T. J.;; Marquardt, F. arXiv preprint arXiv:1303.0733, 2013); http://arxiv.org/abs/1303.0733.
11. OConnell, A. D.; Hofheinz, M.; Ansmann, M.; Bialczak, R. C.; Lenander, M.; Lucero, E.; Neeley, M.; Sank, D.; Wang, H.; Weides, M.; Martinis, J. M.; Cleland, A. N. Nature 2010, 464, 697
12. Teufel, J.; Donner, T.; Li, D.; Harlow, J.; Allman, M.; Cicak, K.; Sirois, A.; Whittaker, J.; Lehnert, K.; Simmonds, R. Nature 2011, 475, 359363
13. Chan, J.; Alegre, T. M.; Safavi-Naeini, A. H.; Hill, J. T.; Krause, A.; Gröblacher, S.; Aspelmeyer, M.; Painter, O. Nature 2011, 478, 89
14. Chang, D. E.; Regal, C. A.; Papp, S. B.; Wilson, D. J.; Ye, J.; Painter, O.; Kimble, H. J.; Zoller, P. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2010, 107, 1005
15. Kiesel, N.; Blaser, F.; Delić, U.; Grass, D.; Kaltenbaek, R.; Aspelmeyer, M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2013, 110, 14180
16. Gieseler, J.; Novotny, L.; Quidant, R. Nat. Phys. 2013, 9, 806
17. Ni, K.-K.; Norte, R.; Wilson, D. J.; Hood, J. D.; Chang, D. E.; Painter, O.; Kimble, H. J. Phys. Rev. Lett. 2012, 108, 214302
18. Kuhn, A. G.; Bahriz, M.; Ducloux, O.; Chartier, C.; Le Traon, O.; Briant, T.; Cohadon, P.-F.; Heidmann, A.; Michel, C.; Pinard, L.; Flaminio, R. Appl. Phys. Lett. 2011, 99, 121103
19. Bagci, T.; Simonsen, A.; Schmid, S.; Villanueva, L.; Zeuthen, E.; Appel, J.; Taylor, J.; Sørensen, A.; Usami, K.; Schliesser, A. Nature 2013, 507, 81
20. Andrews, R.; Peterson, R.; Purdy, T.; Cicak, K.; Simmonds, R.; Regal, C.; Lehnert, K. Nat. Phys. 2014, 10, 321326
21. Ding, L.; Baker, C.; Senellart, P.; Lemaitre, A.; Ducci, S.; Leo, G.; Favero, I. Phys. Rev. Lett. 2010, 105, 263903
22. Yeo, I.; de Assis, P.-L.; Gloppe, A.; Dupont-Ferrier, E.; Verlot, P.; Malik, N. S.; Dupuy, E.; Claudon, J.; Gérard, J.-M.; Auffèves, A.; Nogues, G.; Seidelin, S.; Poizat, J.-Ph.; Arcizet, O.; Richard, M. Nat. Nanotechnol. 2013, 9, 106
23. Barton, R. A.; Storch, I. R.; Adiga, V. P.; Sakakibara, R.; Cipriany, B. R.; Ilic, B.; Wang, S. P.; Ong, P.; McEuen, P. L.; Parpia, J. M.; Craighead, H. G. Nano Lett. 2012, 12, 4681
24. Regal, C.; Teufel, J.; Lehnert, K. Nat. Phys. 2008, 4, 555
25. Hertzberg, J.; Rocheleau, T.; Ndukum, T.; Savva, M.; Clerk, A.; Schwab, K. Nat. Phys. 2009, 6, 213
26. Rocheleau, T.; Ndukum, T.; Macklin, C.; Hertzberg, J.; Clerk, A.; Schwab, K. Nature 2010, 463, 72
27. Massel, F.; Heikkilä, T.; Pirkkalainen, J.-M.; Cho, S.; Saloniemi, H.; Hakonen, P.; Sillanpää, M. Nature 2011, 480, 351
28. Zhou, X.; Hocke, F.; Schliesser, A.; Marx, A.; Huebl, H.; Gross, R.; Kippenberg, T. Nat. Phys. 2013, 9, 179
29. Day, P. K.; LeDuc, H. G.; Mazin, B. A.; Vayonakis, A.; Zmuidzinas, J. Nature 2003, 425, 817
30. Teufel, J.; Donner, T.; Castellanos-Beltran, M.; Harlow, J.; Lehnert, K. Nat. Nanotechnol. 2009, 4, 820
31. Delbecq, M. R.; Schmitt, V.; Parmentier, F. D.; Roch, N.; Viennot, J. J.; Fève, G.; Huard, B.; Mora, C.; Cottet, A.; Kontos, T. Phys. Rev. Lett. 2011, 107, 256804
32. Frey, T.; Leek, P. J.; Beck, M.; Blais, A.; Ihn, T.; Ensslin, K.; Wallraff, A. Phys. Rev. Lett. 2012, 108, 046807
33. Petersson, K.; McFaul, L.; Schroer, M.; Jung, M.; Taylor, J.; Houck, A.; Petta, J. Nature 2012, 490, 380
34. Barton, R. A.; Ilic, B.; van der Zande, A. M.; Whitney, W. S.; McEuen, P. L.; Parpia, J. M.; Craighead, H. G. Nano Lett. 2011, 11, 1232
35. Eriksson, A.; Midtvedt, D.; Croy, A.; Isacsson, A. Nanotechnology 2013, 24, 395702
36. Garcia-Sanchez, D.; van der Zande, A. M.; Paulo, A. S.; Lassagne, B.; McEuen, P. L.; Bachtold, A. Nano Lett. 2008, 8, 1399
37. Dean, C.; Young, A.; Meric, I.; Lee, C.; Wang, L.; Sorgenfrei, S.; Watanabe, K.; Taniguchi, T.; Kim, P.; Shepard, K.; Hone, J. Nat. Nanotechnol. 2010, 5, 722
38. Blake, P.; Hill, E. W.; Castro Neto, A. H.; Novoselov, K. S.; Jiang, D.; Yang, R.; Booth, T. J.; Geim, A. K. Appl. Phys. Lett. 2007, 91, 063124
39. Ni, Z. H.; Wang, H. M.; Kasim, J.; Fan, H. M.; Yu, T.; Wu, Y. H.; Feng, Y. P.; Shen, Z. X. Nano Lett. 2007, 7, 2758
40. Bao, W.; Myhro, K.; Zhao, Z.; Chen, Z.; Jang, W.; Jing, L.; Miao, F.; Zhang, H.; Dames, C.; Lau, C. N. Nano Lett. 2012, 12, 5470
41. Lee, S.; Chen, C.; Deshpande, V. V.; Lee, G.-H.; Lee, I.; Lekas, M.; Gondarenko, A.; Yu, Y.- J.; Shepard, K.; Kim, P.; Hone, J. Appl. Phys. Lett. 2013, 102, 153101
42. Eichler, A.; Moser, J.; Chaste, J.; Zdrojek, M.; Wilson-Rae, I.; Bachtold, A. Nat. Nanotechnol. 2011, 6, 339
43. Chen, C.; Rosenblatt, S.; Bolotin, K.; Kalb, W.; Kim, P.; Kymissis, I.; Stormer, H.; Heinz, T.; Hone, J. Nat. Nanotechnol. 2009, 4, 861
44. Song, X.; Oksanen, M.; Sillanpää, M. A.; Craighead, H.; Parpia, J.; Hakonen, P. J. Nano Lett. 2011, 12, 198
45. Kozinsky, I.; Postma, H. W. C.; Bargatin, I.; Roukes, M. L. Appl. Phys. Lett. 2006, 88, 253101
46. Landau, L. D.; Lifshitz, E.; Sykes, J.; Reid, W.;; Dill, E. H. Theory of Elasticity: Course of Theoretical Physics, 2 nd ed.; Pergamon Press: Oxford, U.K., 1970; Vol. 7.
47. Chen, C.; Hone, J. Proc. IEEE 2013, 101, 1766
48. Sillanpää, M. A.; Khan, R.; Heikkilä, T. T.; Hakonen, P. J. Phys. Rev. B 2011, 84, 195433
49. Teufel, J. D.; Harlow, J. W.; Regal, C. A.; Lehnert, K. W. Phys. Rev. Lett. 2008, 101, 197203
50. Lifshitz, R.; Cross, M. Reviews of Nonlinear Dynamics and Complexity 2008, 1, 1
51. Younis, M.; Nayfeh, A. Nonlinear Dynamics 2003, 31, 91
52. Eichler, A.; Moser, J.; Dykman, M.; Bachtold, A. Nat. Commun. 2013, 4, 2843
53. Eichler, A.; del álamo Ruiz, M.; Plaza, J. A.; Bachtold, A. Phys. Rev. Lett. 2012, 109, 025503
54. Heikkilä, T. T.; Massel, F.; Tuorila, J.; Khan, R.;; Sillanpää, M. A. arXiv preprint arXiv:1311.3802, 2013; http://arxiv.org/abs/1311.3802.
55. Rimberg, A.; Blencowe, M.; Armour, A.;; Nation, P. arXiv preprint arXiv:1312.7521, 2013; http://arxiv.org/abs/1312.7521.
56. Voje, A.; Kinaret, J. M.; Isacsson, A. Phys. Rev. B 2012, 85, 205415
57. Rips, S.; Hartmann, M. J. Phys. Rev. Lett. 2013, 110, 120503
58. Rips, S.; Wilson-Rae, I.; Hartmann, M. J. Phys. Rev. A 2014, 89, 013854
59. Lü, X. Y.; Liao, J. Q.; Tian, L.;; Nori, F. arXiv preprint arXiv:1403.0049, 2014; http://arxiv-web3.library.cornell.edu/abs/1403.0049.
60. Song, X.; Oksanen, M.; Li, J.; Hakonen, P. J.; Sillanpä, M. A. Graphene optomechanics realized at microwave frequencies; arXiv preprint arXiv:1403.2965, 2014; http://arxiv.org/pdf/1403.2965v1.pdf.
61. Singh, V.; Bosman, S. J.; Schneider, B. H.; Blanter, Y. M.; Castellanos-Gomez, A.; Steele, G. A. Optomechanical coupling between a graphene mechanical resonator and a superconducting microwave cavity; arXiv preprint arXiv:1403.5165, 2014; http://arxiv.org/pdf/1403.5165v1.pdf.