基于機械系統(tǒng)的動力學行為與裂結的研究.pdf

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

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

3、過程中有限元分析的經(jīng)驗對我們實驗有一些幫助性的結果，我們也放在了論文當中。
　　2.基于上述平臺，我們設計了兩個機械振子耦合的系統(tǒng)的動力學實驗方案，該方案可以實現(xiàn)全機械系統(tǒng)的電磁誘導透明、奧特勒湯斯效應與法諾共振。在這三個現(xiàn)象中，我們對電磁誘導透明與奧特勒湯斯效應進行了定量化的區(qū)分。
　　3.利用機械系統(tǒng)的致動，我們提出了一種新方法來形成裂結。對于裂結的形成，該方法具有高帶寬與高度集成的特性，對將來裂結作為傳感器與單分子器件