石墨烯納機(jī)電諧振器初始張力的分子動力學(xué)研究.pdf

1、作為一種典型的納機(jī)電器件，納機(jī)電諧振器在傳感器、加速度計、高頻信號處理和通信等領(lǐng)域都有一定的應(yīng)用。在納機(jī)電器件加工工藝中存在的熱失配、晶體生長時的晶格不匹配、蒸發(fā)、濺射等缺陷，都會導(dǎo)致諧振梁中存在一定的初始張力。由于具有卓越的力學(xué)、電學(xué)等性能，石墨烯成為制作納機(jī)電諧振器的理想材料。對于石墨烯納機(jī)電諧振器來說，初始張力對其有很大的影響。本文采用分子動力學(xué)方法，研究了影響石墨烯諧振梁初始張力的因素，主要工作如下：
　　首先，本文簡要介

2、紹了納機(jī)電系統(tǒng)、石墨烯及石墨烯諧振器的研究現(xiàn)狀，并針對納機(jī)電諧振器的相關(guān)理論，包括工作原理和激勵方式作了簡要的介紹，敘述了納機(jī)電諧振器的主要部件——諧振梁的建模方法和應(yīng)力計算方法。
　　其次，針對分子動力學(xué)仿真的定義和基本原理，以及分子動力學(xué)模擬中的初值、時間步長、系綜、邊界條件及勢函數(shù)等初始條件的設(shè)定作了簡要說明，并詳細(xì)介紹了本文仿真中所用到的初始條件及軟件。
　　然后，建立石墨烯納米帶模型并分析其弛豫過程。通過大量的分子

3、動力學(xué)仿真實驗，研究了石墨烯納米帶的長寬比、仿真系統(tǒng)的溫度和壓強(qiáng)對雙端固支石墨烯納米帶初始張力的影響。結(jié)果表明，石墨烯納米帶的長寬比和仿真系統(tǒng)溫度對石墨烯納米帶的初始張力影響較大，系統(tǒng)壓強(qiáng)的影響較小。
　　最后，采用分子動力學(xué)方法研究了基底對石墨烯納米帶初始張力的影響。通過建立SiO2基底模型，研究了石墨烯與SiO2基底之間的初始距離雙端固支石墨烯納米帶初始張力的影響；通過建立相同尺寸的銅、金、鎳基底，本文還研究了金屬基底對自由弛