science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Nanomechanische resonator zelf samengesteld uit nanodeeltjes

Fasegevoelig beeld van één modus van membraanbeweging onder mechanische excitatie.

De zelfassemblage van structuren op nanoschaal uit functionele nanodeeltjes heeft een krachtig pad geboden voor het ontwikkelen van apparaten met opkomende eigenschappen van onderaf. Gebruikers van de Universiteit van Chicago, samen met onderzoekers van de Universiteit van Melbourne en de Electronic &Magnetic Materials &Devices Group van CNM, demonstreren dat vrijstaande platen die zelf zijn samengesteld uit verschillende nanodeeltjes, veelzijdige nanomechanische resonatoren vormen in het MHz-frequentiebereik.

Met behulp van ruimtelijk opgeloste laserinterferometrie om thermische trillingsspectra en beeldtrillingsmodi te meten, het onderzoeksteam laat zien dat het dynamische gedrag van de resonator uitstekend overeenkomt met de lineaire elastische respons voor voorgespannen drumvellen met een verwaarloosbare buigstijfheid.

Spectrale vermogensverdeling van de thermische beweging van membranen die zelf zijn samengesteld uit gouden nanodeeltjes, genomen in het midden (zwart) en halverwege de straal (rood) in lucht; inzet toont TEM-afbeeldingen van de membranen.

Gefabriceerd in een eenvoudig eenstaps droogproces, deze resonatoren zijn zeer robuust, en hun anorganisch-organische hybride aard biedt extreem lage massa, lage stijfheid, en het potentieel om de intrinsieke functionaliteit van de bouwstenen van nanodeeltjes te koppelen aan nanomechanische beweging.