基于機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)行為與裂結(jié)的研究.pdf

1、簡(jiǎn)諧振動(dòng)是自然界中廣泛存在的一個(gè)基本物理現(xiàn)象。教科書上最經(jīng)典的例子就是機(jī)械系統(tǒng)的簡(jiǎn)諧振動(dòng)。隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，將機(jī)械振子的加工做到微米納米尺度，這個(gè)尺度的機(jī)械振子具有的特點(diǎn)包括:高共振頻率;品質(zhì)因子Q通常在103-105范圍，這個(gè)值是遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于電子共振電路的。這些特點(diǎn)使得機(jī)械振子非常適合應(yīng)用到各種技術(shù)，諸如傳感器，致動(dòng)器等。
　　當(dāng)機(jī)械系統(tǒng)在微納尺度的時(shí)候，相應(yīng)的控制與探測(cè)工作也將在微觀尺度展開。典型的成熟技術(shù)比如原子力顯微鏡與力探

2、測(cè)磁共振顯微鏡，利用微機(jī)械系統(tǒng)通過原子間作用力與自旋梯度磁場(chǎng)力，分別實(shí)現(xiàn)了原子尺度的成像與納米尺度的成像。這些成像技術(shù)，展示了可以利用微觀系統(tǒng)與機(jī)械振子的耦合的方法，通過機(jī)械系統(tǒng)來得出微觀系統(tǒng)的信息。因此，探究機(jī)械振子與其他的耦合系統(tǒng)將在精密測(cè)量方面具有重要的意義。我們圍繞機(jī)械系統(tǒng)展開了本文的相關(guān)的理論與實(shí)驗(yàn)研究。主要分為如下的工作:
　　1.我們搭建了一套力探測(cè)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，并實(shí)現(xiàn)了可以對(duì)微米尺度的機(jī)械振子的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行觀測(cè)。在實(shí)驗(yàn)的

3、過程中有限元分析的經(jīng)驗(yàn)對(duì)我們實(shí)驗(yàn)有一些幫助性的結(jié)果，我們也放在了論文當(dāng)中。
　　2.基于上述平臺(tái)，我們?cè)O(shè)計(jì)了兩個(gè)機(jī)械振子耦合的系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)方案，該方案可以實(shí)現(xiàn)全機(jī)械系統(tǒng)的電磁誘導(dǎo)透明、奧特勒湯斯效應(yīng)與法諾共振。在這三個(gè)現(xiàn)象中，我們對(duì)電磁誘導(dǎo)透明與奧特勒湯斯效應(yīng)進(jìn)行了定量化的區(qū)分。
　　3.利用機(jī)械系統(tǒng)的致動(dòng)，我們提出了一種新方法來形成裂結(jié)。對(duì)于裂結(jié)的形成，該方法具有高帶寬與高度集成的特性，對(duì)將來裂結(jié)作為傳感器與單分子器件