- 标题
- 摘要
- 关键词
- 实验方案
- 产品
-
[2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC)- 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC)——从操控单量子系统到量子信息处理的历程
摘要: 谐振器的品质因数表征了振动能量随时间的衰减程度,直接关系到决定惯性传感器和振荡器性能的频率响应等关键参数。精确预测品质因数对设计高性能微机电系统(MEMS)器件至关重要。现有研究虽已建立若干品质因数理论模型,但由于计算复杂度限制,通常仅采用针对主导耗散机制的高度简化模型(如热弹性耗散的齐纳模型)。这类模型提供的直觉认知虽具启发性,却不足以预测复杂结构的设计方案,甚至可能产生严重误导。 本文通过有限元方法构建了完整的定量预测模型,采用晶体硅的全各向异性表征及所有参数的温度依赖性,对MEMS谐振器本征能量耗散机制进行精确建模。研究发现:由于先前被忽略的晶体各向异性效应及蚀刻释放孔等微观几何特征的影响,热弹性耗散常是比预期更重要的阻尼来源——这些因素现均可纳入实用模型。结果表明,结合外禀耗散机制的简化标度模型,该体系能以空前精度解释各类MEMS谐振器的实测品质因数数据。
关键词: 内摩擦、频率响应、微机械谐振器、微机电装置、热机械耦合、热弹性耗散、几何结构、共振、系统、电容式传感器、阻尼、能量耗散、频域分析
更新于2025-09-19 17:13:59
-
[IEEE 2019年春季光子学与电磁学研究研讨会(PIERS-Spring) - 意大利罗马(2019.6.17-2019.6.20)] 2019年春季光子学与电磁学研究研讨会(PIERS-Spring) - 用于研究有害电外科影响的人体近似组织的电热模型
摘要: 谐振器的品质因数表征了振动能量随时间的衰减程度,直接关联着决定惯性传感器与振荡器性能的频率响应等关键参数。精确预测品质因数对设计高性能微机电系统(MEMS)器件至关重要。现有研究多采用高度简化的主导耗散机制模型(如热弹性耗散的齐纳模型),但这些模型提供的直觉认知往往不足以预测复杂结构的设计方案,甚至可能产生严重误导。本文通过有限元方法构建了完整的定量预测模型,采用晶体硅的全各向异性表征及所有参数的温度依赖性,对MEMS谐振器本征能量耗散机制进行建模。研究发现:由于先前被忽略的晶体各向异性效应和蚀刻释放孔等微小几何特征(这些因素现均可纳入实用模型),热弹性耗散常是比预期更重要的阻尼来源。研究表明,结合外禀耗散机制的简化标度模型,这些模型能以前所未有的精度解释各类MEMS谐振器的品质因数实测数据。
关键词: 微机械谐振器、能量耗散、电容式传感器、频域分析、阻尼、频率响应、几何结构、热机械耦合、共振、热弹性耗散、内摩擦、微机电装置、系统
更新于2025-09-19 17:13:59
-
[2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC)- 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC)- 利用慢光降低硅光子学中马赫-曾德尔调制器的能量耗散
摘要: 集成马赫-曾德尔(MZ)调制器是硅光子器件中的重要组件,其通过反向偏置的p-n结改变波导折射率来调制光信号。降低其能耗是实现硅光子技术应用的关键步骤,尤其在数据中心数据流量不断增长的背景下。本研究将基于硅光栅波导的带边慢光结构与周期性(交错式)p-n结相结合,以最大化光场模式与p-n结耗尽区之间的空间匹配度。这两种效应共同作用将提升调制效率,从而显著降低每比特能耗。
关键词: 能量耗散、硅光子学、慢光、马赫-曾德尔调制器
更新于2025-09-16 10:30:52
-
石墨烯-云母和二硫化钼-云母界面在水分子层作用下的非单调润湿现象
摘要: 界面被单层水分子覆盖的水合现象普遍存在,这对众多自然过程和具有重要技术意义的过程都有重要影响。然而在纳米尺度上,由于实验观测困难,人们对润湿过程的理解仍然有限。本研究采用沉积在干燥云母上的石墨烯和二硫化钼单层材料,通过多种模式的扫描力显微镜技术,探究了二维材料-云母界面与分子级薄层水的润湿行为。两种界面的润湿过程在时间和空间上都呈现非单调性:石墨烯在相对湿度10-17%时开始润湿,二硫化钼在8-9%时启动,最终分别在25-30%和15-20%湿度下形成均匀水层。对石墨烯-云母界面的研究发现,在约25%相对湿度以下,最初会扩散形成高度柔顺但不稳定的水层,随后通过形成迷宫状纳米结构趋于稳定。这些纳米结构展现出独特的机械变形性和耗散特性,这归因于受限水层密度的差异。横向结构形貌的形成可解释为长程偶极-偶极排斥力与短程线张力(至少部分源自二维材料的机械变形)的相互作用。这种相互作用机制对于界面极性分子薄层具有普适性,意味着亚单层浓度下薄润湿层的横向结构化可能也是普遍现象。
关键词: 限制、能量耗散、水合作用、狭缝孔、纳米结构、机械顺应性、二维材料
更新于2025-09-10 09:29:36