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非完美亚微米圆板振动模式的分裂。 (英语) 兹比尔1489.74028

摘要:微/纳米板的动力学对外部条件极为敏感。本文研究了亚微米厚圆板在环境中的振动。结果表明,圆板的振动特性对周围条件有很强的依赖性。在振动实验中观察到模式对分裂。一个关键的影响因素是由于暴露于周围环境而导致的不对称。因此,进行了数值分析,以识别由于对称性破坏导致的圆板振动。详细的有限元分析表明,对称性破缺不仅会导致某些模态对的分裂,还会导致固有频率的偏移。此外,还确定了非对称性与频率偏移之间的关系以及圆板的模式对差异。这项研究将有助于理解亚微米板的振动以及亚微米谐振器和生物传感器的设计。

MSC公司:

74小时45 固体力学动力学问题中的振动
74K20型 盘子
74M25型 固体微观力学
74S05号 有限元方法在固体力学问题中的应用
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全文: 内政部

参考文献:

[1] 卢·F。;Lee,H。;Lim,S.,《微电子机械系统应用中微型压电发电机的建模与分析》,Smart Mater。结构。,13, 57 (2003) ·doi:10.1088/0964-1726/13/1/007
[2] Craighead,HG,纳米机电系统,科学,2901532-1535(2000)·doi:10.1063/1.1927327
[3] Ekinci,K.,《纳米级机电换能器:纳米机电系统中运动的驱动和传感》,Small,1786-797(2005)·doi:10.1002/sll.200500077
[4] Rugar,D。;Budakian,R。;Mamin,H.,《利用磁共振力显微镜进行单自旋检测》,《自然》,430,329-332(2004)·doi:10.1038/nature02658
[5] 束,JS;范德赞德,AM;Verbridge,SS,石墨烯片材的机电共振器,《科学》,315490-493(2007)·doi:10.1126/科学.1136836
[6] Wang,ZH;Lee,J。;冯,PX,高频碳化硅微盘谐振器中多模布朗运动的空间映射,国家通讯社。,5158年5月(2014年)·doi:10.1038/ncomms6158
[7] Rashvand,K。;Rezazadeh,G。;Madinei,H.,长度尺度参数对微镀层的拉入电压和固有频率的影响,国际工程杂志,27,375-384(2014)·doi:10.5829/idosi.ije.2014.27.03c.04
[8] 阿拉斯加州奈克;哈奈,M。;Hiebert,W.,《走向单分子纳米机械质谱法》,《国家纳米技术》。,4, 445-450 (2009) ·doi:10.1038/nnano.2009.152
[9] Lee,J。;王,Z。;He,K.,《高频mos2纳米机械谐振器》,ACS Nano,76086-6091(2013)·doi:10.1021/nn4018872
[10] Jomehzadeh,E。;努里,H。;Saidi,A.,基于修正的偶应力理论的微镀层尺寸相关振动分析,Phys。E.,43,877-883(2011)·doi:10.1016/j.physe.2010.11.005
[11] Sumikura,H。;Wang,T。;Li,P.,具有相变材料的平面圆腔的高度受限和可切换的中红外表面声子极化激元共振,Nano Lett。,19, 2549-2554 (2019) ·doi:10.1021/acs.nanolett.9b00304
[12] 张,L。;郑洁。;王毅,二维非晶固体振动模式的实验研究,国家通讯。,8, 67 (2017) ·doi:10.1038/s41467-017-00106-5
[13] Duan,K。;李毅。;Li,L.,《基于金刚石纳米线的谐振器:超高灵敏度和低损耗》,《纳米尺度》,108058-8065(2018)·doi:10.1039/C8NR00502H
[14] 古普塔,A。;阿金,D。;Bashir,R.,《使用纳米厚度微谐振器检测单病毒颗粒质量》,应用。物理学。莱特。,841976-1978(2004年)·数字对象标识代码:10.1063/11667011
[15] Chaster,J。;艾希勒。;Moser,J.,一种具有肌电图分辨率的纳米机械质量传感器,Nat.Nanotechnol。,7, 301 (2012) ·doi:10.1038/nnano.2012.42
[16] Giannopoulos,GI;Georgantzinos,SK,《建立碳纳米管质量传感器的检测图:分子与连续介质力学》,机械学报。,6377-2390(2017年)·doi:10.1007/s00707-017-1812-9
[17] 卡拉巴克,DM;Brongersma,SH;Crego-Calama,M.,用低功率集成微机械谐振器增强灵敏度挥发性检测,实验室芯片。,10, 1976-1982 (2010) ·数字对象标识代码:10.1039/b926170b
[18] 帕金斯,FK;阿拉巴马州弗里德曼;Cobas,E.,单层MoS2化学蒸汽传感,纳米Lett。,13, 668-673 (2013) ·doi:10.1021/nl3043079
[19] Tittl,A。;Leitis,A。;Liu,M.,基于图像的像素化介电亚表面分子条形码,科学,3601105-1109(2018)·Zbl 1416.78013号 ·doi:10.1126/science.aas9768
[20] Chan,H。;Bao,Y。;邹,J.,用纳米沟槽阵列测量金球和硅表面之间的casimir力,Phys。修订稿。,101, 030401 (2008) ·doi:10.1103/PhysRevLett.101.030401
[21] 杨,B。;Lee,C。;Kotlanka,RK,用于收集平面振动动能的mems旋转梳状机构,J.Micromech。美工。,20, 065017 (2010) ·doi:10.1088/0960-1317/20/6/065017
[22] 齐格勒,H。;Tiesmeyer,J.,红外辐射数字传感器,传感器执行器,4363-367(1983)·doi:10.1016/0250-6874(83)85045-8
[23] Linden,J。;蒂森,A。;Oesterschulze,E.,用于液体操作的高质量因数悬浮板微谐振器,应用。物理学。莱特。,104191906(2014)·数字对象标识代码:10.1063/1.4875910
[24] 施利克,H。;施罗德,CJ;Vossmeyer,T.,基于交联金纳米粒子独立膜的静电驱动鼓头谐振器,纳米,815880-15887(2016)·doi:10.1039/C6NR02654K
[25] 贾,H。;Yang,R。;Nguyen,AE,单层和多层mos2纳米机械谐振器的大尺度阵列,纳米尺度,810677-10685(2016)·doi:10.1039/c6nr01118g
[26] 雷,XW;Natsuki,T。;Shi,JX,基于圆形单层石墨烯片的原子再溶纳米机械质量传感器:振动特性的理论分析,J.Appl。物理。,113154313(2013年)·数字对象标识代码:10.1063/1.4802438
[27] 罗,G。;张,ZZ;Deng,GW,将石墨烯纳米机械运动耦合到单电子晶体管,纳米尺度,95608-5614(2017)·doi:10.1039/c6nr09768e
[28] 王,LF;Hu,HY,具有简单支撑或固定边界的单层石墨烯圆形薄板的热振动,J.Sound Vib。,349, 206-215 (2015) ·doi:10.1016/j.jsv.2015.03.045
[29] 王,ZH;贾,H。;Zheng,XQ,通过纳米机械多模式共振光谱显微镜解决和调整黑磷的机械各向异性,纳米Lett。,16, 5394-5400 (2016) ·doi:10.1021/acs.nanolett.6b01598
[30] Lee,J。;王,Z。;He,K.,具有宽动态范围的电可调谐单层和多层mos2纳米机电系统,Sci。高级,46653(2018)·doi:10.1126/sciadv.aao6653
[31] 刘,RM;王,LF;赵建华,圆形单层黑磷谐振器的非线性振动,应用。物理学。莱特。,113, 211901 (2018) ·doi:10.1063/1.5055950
[32] EM Miandoab;HN Pishkenari;Meghdari,A.,表面能对纳米共振动态行为的影响,国际力学杂志。科学。,119, 51-58 (2016) ·doi:10.1016/j.ijmecsci.2016.09.031
[33] Wang,ZH;Lee,J。;He,K.,《拥抱二维纳米机械谐振器中的结构非理想性和不对称性》,《科学》。代表,43919(2014)·doi:10.1038/srep03919
[34] 库马尔,A。;Krousgrill,CM,圆板振动问题中的模态分裂和准简并:行波超声波电机定子的自由振动示例,J.Sound Vib。,331, 5788-5802 (2012) ·doi:10.1016/j.jsv.2012.07.032s
[35] 余,RC;Mote,CD Jr,移动荷载下非对称圆板的振动和参数激励,J.Sound Vib。,119409-427(1987年)·doi:10.1016/0022-460X(87)90406-8
[36] 佐治亚州Tai;王凯。;Sun,Z.,石墨烯上晶体硅纳米点的非光刻制造,J.Phys。化学。C.,116,532-537(2012)·doi:10.1021/Jp210713q
[37] Timoshenko,S.P.:Woinowsky-Krieger S.:板壳理论。麦格劳-希尔,1959年·Zbl 0114.40801号
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