[发明专利]一种基于纳米粒子点阵量子输运特性的振动传感器有效
| 申请号： | 201610003870.3 | 申请日： | 2016-01-04 |
| 公开（公告）号： | CN105444872B | 公开（公告）日： | 2019-11-05 |
| 发明（设计）人： | 陈敏瑞;刘畅;谢波;韩民 | 申请（专利权）人： | 南京大学 |
| 主分类号： | G01H11/06 | 分类号： | G01H11/06 |
| 代理公司： | 南京瑞弘专利商标事务所(普通合伙) 32249 | 代理人： | 陈建和 |
| 地址： | 210093 江*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | 本发明提供基于纳米粒子点阵量子输运特性的振动传感器，包括金属纳米粒子点阵(1)、带有微电极(3)的悬臂梁(2)、基础(4)和质块(5)；其中，纳米粒子点阵(1)制备于悬臂梁(2)表面且位于一对微电极(3)之间；悬臂梁(2)呈现长条状，一端固定于基础(4)上，另一端为自由端；在悬臂梁(2)的自由端附着质块(5)；以金属纳米粒子点阵(1)作为传感器的敏感材料；构成纳米粒子点阵(1)的材料是各种金属，纳米粒子的粒径为1‑500nm，纳米粒子的覆盖率在0.3‑0.99个单层之间。 | ||
| 搜索关键词： | 一种 基于 纳米 粒子 点阵 量子 输运 特性 振动 传感器 | ||
【主权项】：
1.基于纳米粒子点阵量子输运特性的振动传感器，其特征在于，包括金属纳米粒子点阵(1)、带有微电极(3)的悬臂梁(2)、基础(4)和质块(5)；其中，纳米粒子点阵(1)制备于悬臂梁(2)表面且位于一对微电极(3)之间；悬臂梁(2)呈现长条状，一端固定于基础(4)上，另一端为自由端；在悬臂梁(2)的自由端附着质块(5)；以金属纳米粒子点阵(1)作为传感器的敏感材料；构成纳米粒子点阵(1)的材料是各种金属，纳米粒子的粒径为1‑500nm，纳米粒子的覆盖率在0.3‑0.99个单层之间，传感器的原理可由悬臂梁模型解释，假定悬臂梁长度为L，宽度为b，厚度为h，纳米粒子点阵位于悬臂梁固定端的一侧，受迫振动时，假设振动方程为悬臂梁自由端产生的扰度为xr＝x，由此引起固定端附近的纳米粒子点阵横向应变为：![]()
由物理学知识可知纳米粒子点阵的隧穿电阻变化率为：![]()
其中，R0为纳米粒子初始电阻值，β为与纳米粒子尺寸和温度相关的参数，d为平均纳米粒子间距，由<1>和<2>式联立可得：![]()
由式<3>可知，通过测量纳米粒子点阵电阻R(t)即可得到振动源的振动信息。
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