纳米机械传感器中由分析物吸附引起的模态形状扰动
摘要：纳米机械谐振器在感知物理刺激(如加入分子的质量)方面有重要优势。为了绘制出物理刺激的局部形状特性，比如分子的质量密度分布，需要通过机械传感器的多种模态收集传感信息。通过利用特定的模态形状，可以反向计算物理刺激的空间分布。然而，一旦分析物开始在传感器上积累，传感器的模态形状可能会偏离理想形态。因此，基于理想模态形状的算法不再准确。在这里，我们开发了一个理论框架，用于计算分析物吸附后纳米机械梁的模态形状变化。我们通过进行有限元仿真并比较每种方法得到的模态形状的变化来验证理论模型。还进行了蒙特卡洛模拟，以将模态形状的最大偏差与分析物积累后传感器表面粗糙度相关联。通过预测模态形状的变化并使用校正形式，可以显著提高纳米机械感知的准确性。
作者：Mert Y"uksel and M. Selim Hanay
论文ID：1709.01496
分类：Applied Physics
分类简称：physics.app-ph
提交时间：2017-09-06