纳米机械传感器中由分析物吸附引起的模态振型扰动
应用物理
2017-09-06 v1
摘要
纳米机械谐振器为感知物理刺激（如所添加分子的质量）提供了重要优势。为了描绘物理刺激的局部形状特性，例如分子质量密度的分布，应通过机械传感器的多个模态收集感官信息。利用特定的模态振型，可以反算出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，传感器的模态振型可能偏离其理想形式。结果，基于模态振型理想形式的算法不再准确工作。在此，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振型变化。我们通过进行有限元模拟并比较每种方法获得的模态振型变化来验证理论模型。执行了蒙特卡洛模拟，以将模态振型的最大偏差与分析物积累后传感器的表面粗糙度相关联。通过预测模态振型的变化并使用修正形式，纳米机械传感的精度可显著提高。
引用
@article{arxiv.1709.01496,
title = {Mode-shape perturbation induced by analyte adsorption in nanomechanical sensors},
author = {Mert Yüksel and M. Selim Hanay},
journal= {arXiv preprint arXiv:1709.01496},
year = {2017}
}