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碳纳米管是目前纳米电子学领域研究最为广泛的材料。由于其优越的电学性能和力学性能,是纳电子机械系统最合适的构建材料。碳纳米管有很高的杨氏模量,有很好的韧性和弹性,可大角度弯曲而不断裂,因此它作为纳米谐振器的振动梁具有非常大的优势。
我们制备了基于单根碳纳米管的纳米谐振器,并且尝试了制备基于Bi2S3纳米线的纳电子机械装置,通过独特的方法不仅诱导碳纳米管发生谐振,并且探测到了谐振频率,还能同时观察发生谐振时通过碳纳米管的交流信号的幅度和相位的变化。
为了准确地记录纳米谐振器的振动随频率的变化特性,我们开发了基于虚拟仪器技术的电学测量系统,该系统在LabVIEW环境下开发,可同时测量电压和电流,测量精度高,采集速度快,也可输出电压。该系统的电流测量精度可达到10-13安培,可连续测量,自动保存数据和图片。结合该电学测量系统和诱导检测纳米谐振器振动电路,我们构建了一套完整的纳米谐振器振动特性测量系统,该系统结合了前人的成功经验,进行了改进并且完善了功能。
这种纳米谐振器可以用来测量纳米材料的杨氏模量、探测气体的存在、以及探测频率的变化。