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光梯度力驱动纳谐振器的非线性动力学特性研究
1
作者 刘岩 张文明 +2 位作者 仲作阳 彭志科 孟光 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期232-239,共8页
光梯度力作为纳谐振器的一种新型驱动方式,得到了广泛关注.本文研究了光梯度力的固有非线性特性,建立了光梯度力驱动圆环与辐条谐振系统的动力学模型.揭示了入射光功率以及几何参数对系统的非线性动力学响应的影响规律.研究表明:光梯度... 光梯度力作为纳谐振器的一种新型驱动方式,得到了广泛关注.本文研究了光梯度力的固有非线性特性,建立了光梯度力驱动圆环与辐条谐振系统的动力学模型.揭示了入射光功率以及几何参数对系统的非线性动力学响应的影响规律.研究表明:光梯度力会引起系统呈现刚度软化效应,随着入射光功率增大,系统主共振峰值明显增大,且谐振频率随着振幅增大而产生较大偏移;两环初始间隙增大,系统振动幅值和谐振频率均下降;辐条厚度越大,系统主共振峰值和谐振频率均减小.因此,可以通过调节入射光功率来实现圆环辐条谐振器的频率调节,为光梯度力驱动纳谐振器动力学设计和性能预测提供理论参考. 展开更多
关键词 光梯度力 纳谐振器 非线性动力学
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纳机械谐振器的非线性特性分析 被引量：3
2
作者 朱年勇 于虹 黄庆安 《电子器件》 EI CAS 2005年第1期35-37,共3页
纳机械谐振器有几百兆甚至更高的工作频率,本文利用达芬方程作为纳机械谐振器的动力学方程,用数值方法求解了电磁驱动纳机械谐振器的动态特性,计算表明谐振器有明显的非线性特性,与国外已有的实验结果相符合,该分析方法可以为纳机械混... 纳机械谐振器有几百兆甚至更高的工作频率,本文利用达芬方程作为纳机械谐振器的动力学方程,用数值方法求解了电磁驱动纳机械谐振器的动态特性,计算表明谐振器有明显的非线性特性,与国外已有的实验结果相符合,该分析方法可以为纳机械混频器设计提供参考。 展开更多
关键词 纳机械谐振器 非线性效应 达芬方程 洛仑兹力
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二维纳米机电谐振器高效制备 被引量：1
3
作者 梁亚春 朱健凯 +4 位作者 肖飞 焦陈寅 徐博 夏娟 王曾晖 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期452-457,共6页
设计并实现了一种二维纳米器件多功能制备系统,该系统不仅能够完成二维材料的高效转移,还能够实现金属电极的准确淀积,从而实现二维器件的高效、一体化制备。利用该系统,成功制备了基于二维半导体的纳米机电谐振器,并对器件进行了机电... 设计并实现了一种二维纳米器件多功能制备系统,该系统不仅能够完成二维材料的高效转移,还能够实现金属电极的准确淀积,从而实现二维器件的高效、一体化制备。利用该系统,成功制备了基于二维半导体的纳米机电谐振器,并对器件进行了机电谐振幅频特性的测试。研究结果表明,设计的二维纳米器件多功能制备系统在纳米谐振器制备与研究中极具潜力。 展开更多
关键词 干法转移 纳米器件制备 纳机电谐振器 金属电极制备
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黑磷纳机电谐振器的栅极响应有限元分析 被引量：1
4
作者 程屹山 刘文耀 +2 位作者 李伟 唐军 刘俊 《国外电子测量技术》 北大核心 2021年第7期59-64,共6页
纳机电系统因其体积小、批量制造、高可靠性和低功耗等性能得到了广泛的关注与开展,其中,纳机电谐振器因具有高频、高可调谐性而显示出了巨大的应用前景。利用有限元分析法(FEM),对基于黑磷材料的纳机电谐振器的栅极可调谐性进行了详细... 纳机电系统因其体积小、批量制造、高可靠性和低功耗等性能得到了广泛的关注与开展,其中,纳机电谐振器因具有高频、高可调谐性而显示出了巨大的应用前景。利用有限元分析法(FEM),对基于黑磷材料的纳机电谐振器的栅极可调谐性进行了详细的研究,通过改变黑磷的内置张力、吸附物的质量、厚度、空腔深度以及固定边的方向,探究了其对谐振器的谐振频率与可调谐性的影响。结果表明,谐振频率是由栅极电压引起的静电驱动力来调节,当黑磷的内置张力与表面的吸附物质量越小,谐振器的可调谐性越好,但是,对于高频范围的谐振器,内置张力不可过小。固定边方向沿锯齿形(zigzag)相比于沿扶手椅形(armchair)将获得更高的谐振频率与调谐范围。 展开更多
关键词 纳机电谐振器 黑磷 有限元 谐振频率
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微纳机械谐振器能量耗散机理研究进展 被引量：15
5
作者 张文明 闫寒 +1 位作者 彭志科 孟光 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第19期2077-2093,共17页
微纳机械谐振器因其具有超高的谐振频率、品质因子和灵敏度等优越特性,在物理传感、生物与化学检测、射频通信、能量收集等方面表现出了卓越的性能而备受关注,已成为当前微/纳机电系统领域的研究重点和热点之一.能量耗散一直以来都是制... 微纳机械谐振器因其具有超高的谐振频率、品质因子和灵敏度等优越特性,在物理传感、生物与化学检测、射频通信、能量收集等方面表现出了卓越的性能而备受关注,已成为当前微/纳机电系统领域的研究重点和热点之一.能量耗散一直以来都是制约微纳机械谐振器性能提升与应用发展的瓶颈问题,且耗散机制具有多样性、不确定性和尺度相关性.本文综述了微纳机械谐振器中的能量耗散机理与非线性阻尼效应的研究进展,主要针对热弹性阻尼、声子相互作用、黏性阻尼、支撑损耗、表面与界面损耗等内禀和外部耗散机制进行了综述,阐明了不同能量耗散的产生机理及影响规律,可为降低能量损耗和结构优化设计、提高谐振器件的品质因子和动态性能提供参考,对微纳机械谐振器的设计、制造及应用发展具有重要意义. 展开更多
关键词 微/纳机电系统 微/纳机械谐振器 能量耗散 品质因子 非线性阻尼
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微纳通道谐振器检测与表征中的动力学问题 被引量：1
6
作者 闫寒 张文明 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期274-311,共38页
微纳通道机械谐振器在液体环境中具有超高的谐振频率、品质因子和灵敏度,常用于液体环境中的高精度检测与表征,在生物、医药、化工等领域有着广阔的应用前景.微纳通道机械谐振器的检测与表征功能高度依赖其动力学特性,而此类器件是由谐... 微纳通道机械谐振器在液体环境中具有超高的谐振频率、品质因子和灵敏度,常用于液体环境中的高精度检测与表征,在生物、医药、化工等领域有着广阔的应用前景.微纳通道机械谐振器的检测与表征功能高度依赖其动力学特性,而此类器件是由谐振结构、内部流体、被检测物和外部激励等多因素组成的耦合系统,涉及的动力学问题较为复杂,已成为谐振器件研究中的前沿热点和瓶颈问题.本文综述了微纳通道机械谐振器的研究进展,总结了谐振器件实现高精度检测与表征功能时的动力学设计原理,详细讨论了谐振器件的稳定性、频响特性、能量耗散、频率波动等动态特性,阐明了不同动力学问题的物理机制及其对谐振器性能的影响规律,可为深入厘清微纳通道机械谐振器的动力学设计问题,提高器件动态性能提供理论参考和技术支撑,对超高频、超高灵敏度谐振器的设计、制造及应用发展具有重要意义. 展开更多
关键词 微纳通道谐振器 检测与表征 品质因子 动力学
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基于黑磷的纳光机电磁矢量传感器设计
7
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。 展开更多
关键词 测量 纳光机电谐振器 黑磷 光驱动 磁矢量
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微纳光纤环谐振器在归零与非归归零码型转换中的研究设计
8
作者 常红丽 《电子世界》 2014年第22期257-257,共1页
微纳光纤环谐振器在光子器件的组装、原子物理和传感等方面有广泛的应用，论文结合笔者的研究经验，将分析归零和非归归零码型转换中的研究设计，为拓展相关的研究做出一定的贡献。
关键词 微纳光纤环谐振器 归零 非归零 转换 设计
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