受压超薄膜的动力学
应用物理
2022-12-16 v2
摘要
超薄层状二维（2D）材料的共振频率随周围气体压力引起的张力呈非线性变化。尽管受压 2D 材料膜的动力学已被广泛探究，近期的实验观测显示其与解析预测存在显著偏差。在此，我们提出一种多模态连续体方法来捕捉发生大挠度的预张膜的非线性压力-频率响应。我们利用在聚晶硅鼓上开展的光热激励及周围介质压力变化实验对模型进行了验证。我们证明，考虑压力对膜张力的影响不足以确定共振频率。事实上，还必须考虑受压构型下膜形状的变化、中面拉伸以及高阶模态对模态形的贡献。最后，我们展示了所提出的高频力学表征方法如何用于确定超薄膜的杨氏模量。
引用
@article{arxiv.2212.05464,
title = {Dynamics of pressurized ultra-thin membranes},
author = {Ali Sarafraz and Arthur Givois and Irek Roslon and Hanqing Liu and Hatem Brahmi and Gerard Verbiest and Peter G. Steeneken and Farbod Alijani},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.05464},
year = {2022}
}