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基于黑磷的纳光机电磁矢量传感器设计
1
作者
刘文耀
刘晨曦
+5 位作者
李伟
邢恩博
周彦汝
陈建军
唐军
刘俊
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第9期154-161,共8页
基于二维材料的纳机电谐振器具有体积小、频率高、品质因数高等优势,在传感领域具有很大的应用潜力。其中,黑磷由于其波纹状的平面结构和各向异性的机械特性,为平面内矢量传感提供了可能。利用黑磷设计了一种光学激发光学读出的新型纳...
基于二维材料的纳机电谐振器具有体积小、频率高、品质因数高等优势,在传感领域具有很大的应用潜力。其中,黑磷由于其波纹状的平面结构和各向异性的机械特性,为平面内矢量传感提供了可能。利用黑磷设计了一种光学激发光学读出的新型纳光机电磁矢量传感器。利用有限元分析法,探究了黑磷层数和长宽比对矢量性的影响,确定了黑磷谐振器的尺寸为0.6μm×0.134μm×0.5 nm;分别探索了高杨氏模量和低杨氏模量方向对磁场响应的各向异性。通过谐振模式的空间分布,解释了角度和长宽比对器件灵敏度和矢量性的影响机理。结果表明,将磁场旋转90°,灵敏度可从-4.048 MHz/mT变化为5.796 MHz/mT。与精度相近的洛伦兹力的微机电磁传感器相比,所设计传感器的频率可提高6个数量级,尺寸可缩小6个数量级。该设计为新型纳光机电矢量传感器的制备提供了一种方法。
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关键词
测量
纳
光机电
谐振器
黑磷
光驱动
磁矢量
原文传递
题名
基于黑磷的纳光机电磁矢量传感器设计
1
作者
刘文耀
刘晨曦
李伟
邢恩博
周彦汝
陈建军
唐军
刘俊
机构
中北大学量子传感与精密测量仪器山西省重点实验室
中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室
出处
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第9期154-161,共8页
基金
国家自然科学基金(61803350,51821003,51922009)
山西省应用基础研究计划(201901D211240)
+1 种基金
量子传感与精密测量山西省重点实验室(201905D121001)
中北大学青年学术带头人支持计划。
文摘
基于二维材料的纳机电谐振器具有体积小、频率高、品质因数高等优势,在传感领域具有很大的应用潜力。其中,黑磷由于其波纹状的平面结构和各向异性的机械特性,为平面内矢量传感提供了可能。利用黑磷设计了一种光学激发光学读出的新型纳光机电磁矢量传感器。利用有限元分析法,探究了黑磷层数和长宽比对矢量性的影响,确定了黑磷谐振器的尺寸为0.6μm×0.134μm×0.5 nm;分别探索了高杨氏模量和低杨氏模量方向对磁场响应的各向异性。通过谐振模式的空间分布,解释了角度和长宽比对器件灵敏度和矢量性的影响机理。结果表明,将磁场旋转90°,灵敏度可从-4.048 MHz/mT变化为5.796 MHz/mT。与精度相近的洛伦兹力的微机电磁传感器相比,所设计传感器的频率可提高6个数量级,尺寸可缩小6个数量级。该设计为新型纳光机电矢量传感器的制备提供了一种方法。
关键词
测量
纳
光机电
谐振器
黑磷
光驱动
磁矢量
Keywords
measurement
nano-opto-electromechanical resonator
black phosphorus
optical driving
magnetic vector
分类号
TH741 [机械工程—光学工程]
O436.1 [机械工程—仪器科学与技术]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于黑磷的纳光机电磁矢量传感器设计
刘文耀
刘晨曦
李伟
邢恩博
周彦汝
陈建军
唐军
刘俊
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
0
原文传递
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