NEMS, thiết bị cảm biến khối lượng sử dụng nguyên lý cộng hưởng dao động phi tuyến
Email tác giả liên hệ:
daimd@hcmute.edu.vnTừ khóa:
Cơ học môi trường liên tục, NEMS, Dao động phi tuyến, Cảm biến khối lượng, Độ nhạy cảm biếnTóm tắt
NEMS (Nano-Electro-Mechanical Systems), hệ thiết bị cơ điện kích thước nano hoạt động dựa trên nguyên lý cộng hưởng cơ học, gần đây cho phép nhận biết các khối lượng ở thang khối lượng phân tử - cảm biến khối lượng. Các nghiên cứu trong lĩnh vực đa phần dựa trên lý thuyết dao động tuyến tính, trong khi ứng xử thực trong các hệ thiết bị này dễ dàng chi phối bỡi dao động phi tuyến. Sử dụng mô hình dầm đàn hồi, bài báo nghiên cứu ảnh hưởng của dao động phi tuyến lên chức năng cảm biến khối lượng của thiết bị NEMS sử dụng ống nano carbon (CNT- based NEMS). Kết quả nghiên cứu cho thấy dao động phi tuyến làm gia tăng đáng kể độ nhạy cảm biến. Nghiên cứu làm nổi bật vai trò, tầm quan trọng của dao động phi tuyến trong công tác thiết kế, tối ưu các hệ NEMS cho mục đích cảm biến khối lượng
Tải xuống: 0
Tài liệu tham khảo
S. lijima, “Helical microtubules of graphitic carbon,” Nature (London), vol. 354, pp. 56–58, 1991.
D. Qian, et al., “Mechanics of carbon nanotubes,” Appl. Mech. Rev., vol. 55, pp. 495-533, 2002.
H. Dai, et al., “Nanotubes as nanoprobes in scanning probe microscopy,” Nature, vol. 384, 1996.
T. Rueckes, et al., “Carbon Nanotube-Based Nonvolatile Random Access Memory for Molecular Computing,” Science, vol. 289, pp. 94–97, 2000.
P. Kim and C. M. Lieber, “Nanotube Nanotweezers,” Science, vol. 286, p. 2148, 1999.
A. M. Fennimore, et al., “Rotational actuators based on carbon nanotubes,” Nature, vol. 424, pp. 408–410, 2003.
V. Sazonova, et al., “A tunable carbon nanotube electromechanical oscillator,” Nature, vol. 431, pp. 284-287, 2004.
P. Poncharal, et al., “Electrostatic Deflections and Electromechanical Resonances of Carbon
Nanotubes,” Science, vol. 283, pp. 1513-1516, 1999.
H.-Y. Chiu, et al., “Atomic-Scale Mass Sensing Using Carbon Nanotube Resonators,” Nano Lett., vol. 8, pp. 4342-4346, 2008.
I. Kozinsky, et al., “Tuning nonlinearity, dynamic range, and frequency of nanomechanical resonators,” Appl. Phys. Lett., vol. 88, p. 253101, 2006.
C. Li and T.-W. Chou, “Mass detection using carbon nanotube-based nanomechanical resonators,” Appl. Phys. Lett., vol. 84, p. 5246, 2004.
K. Eom, et al., “Dynamical response of nanomechanical resonators to biomolecular interactions,” Phys. Rev. B, vol. 76, p. 113408, 2007.
M. Zheng, et al., “Calculations of the resonant response of carbon nanotubes to binding of DNA,” J. Phys. D: Appl. Phys., vol. 42, p. 145408, 2009.
H. Ustunel, et al., “Modeling a Suspended Nanotube Oscillator,” Nano Lett., vol. 5, pp. 523-526, 2005.
Z. Qi and H. S. Park, “Intrinsic energy dissipation in CVD-grown graphene nanoresonators,” Nanoscale, vol. 4, pp. 3460-3465, 2012.
E. W. Wong, et al., “Nanobeam Mechanics Elasticity, Strength, and Toughness of Nanorods and Nanotubes,” Science, vol. 277, p. 1971, 1997.
C. F. Cornwell and L. T. Wille, “Elastic properties of single-walled carbon nanotubes in compression,” Solid State Commun., vol. 101, p. 555, 1997.
S. Govindjee and J. L. Sackman, “On the use of continuum mechanics to estimate the properties of nanotubes,” Solid State Commun., vol. 110, p. 227, 1999.
G. Yoon, et al., “Mesoscopic Model for Mechanical Characterization of Biological Protein Materials,” J. Comput. Chem., vol. 30, pp. 873-880, 2008.
J. V. A. d. Santos, “Effective Elastic Moduli Evaluation of Single Walled Carbon Nanotubes Using Flexural Vibrations,” Mech. Adv. Mater. Struct., vol. 18, pp. 262-271, 2011.
D. Garcia-Sanchez, et al., “Mechanical Detection of Carbon Nanotube Resonator Vibrations,” Phys. Rev. Lett., vol. 99, p. 085501, 2007.
E. Buks and B. Yurke, “Mass detection with a nonlinear nanomechanical resonator,” Phys. Rev. E, vol. 74, p. 046619, 2006.
K. L. Ekinci, “Electromechanical Transducers at the Nanoscale: Actuation and Sensing of Motion in Nanoelectromechanical Systems (NEMS),” Small, vol. 1, pp. 786-797, 2005.
Tải xuống
Đã Xuất bản
Cách trích dẫn
Số
Chuyên mục
Categories
Giấy phép
Tác phẩm này được cấp phép theo Giấy phép quốc tế Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 .
Bản quyền thuộc về JTE.
