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应力诱导的微纳悬臂梁刚度变化

介观与纳米尺度物理 2012-11-05 v1 材料科学

摘要

表面应力对悬臂梁刚度的影响仍是物理科学中一个尚未解决的问题。尽管大量实验研究报告了表面应力导致的显著刚度变化,但理论预测尚无法严格且定量地调和这些观测结果。在本快报中,我们首次提出了应力诱导悬臂梁刚度变化的受控测量,并进行了相应的理论量化。同时还在等效的固支 - 固支梁上进行了测量。所有实验结果均利用弹性理论得到了定量且准确的预测。我们还提供了确凿的实验证据,证明长期存在且不符合物理实际的轴向力模型是无效的,该模型曾被广泛用于解释悬臂梁的测量结果。我们的发现将对微纳尺度谐振机械传感器的开发具有价值。

关键词

引用

@article{arxiv.1211.0302,
  title  = {Stress-Induced Variations in the Stiffness of Micro- and Nanocantilever Beams},
  author = {Rassul B. Karabalin and L. G. Villanueva and M. H. Matheny and John E. Sader and Michael L. Roukes},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1211.0302},
  year   = {2012}
}

备注

12 pages, 3 figures