Foundations of Nanomechanics: From Solid-State Theory to Device Applications

این متن مقدمه ای در سطح یک دانشجوی پیشرفته در مهندسی یا فیزیک، در زمینه نانومکانیک و دستگاه های نانومکانیکی ارائه می دهد. این یک بحث یکپارچه از مکانیک جامدات، با نماد مطابق با قرارداد مدرن ارائه می دهد. بحثی در مورد کاربردهای مبدل الکتریکی گنجانده شده است که موضوعاتی مانند مقاومت پیزوالکتریک و پیزوالکتریک را پوشش می دهد. این متن شامل بحثی درباره منابع بنیادی و جعلی نویز است، و اینکه چگونه این منابع بر دامنه و فاز یک تشدیدگر مکانیکی تأثیر می‌گذارند. بحث مختصری در مورد غیرخطی بودن در سیستم های مکانیکی ارائه شده است. کاربردهای نشان‌داده‌شده این دستگاه‌ها، و همچنین مقدمه‌ای بر تکنیک‌های ساخت، نیز مورد بحث قرار گرفته‌اند. پرایمر در لیتوگرافی نوری و همچنین پرتو الکترونی در دو فصل مختصر ارائه شده است. متن با مروری بر فناوری‌های بالقوه آینده، از جمله بحث در مورد نانولوله‌های کربنی و دیگر مجموعه‌های مولکولی، به پایان می‌رسد.

This text provides an introduction, at the level of an advanced student in engineering or physics, to the field of nanomechanics and nanomechanical devices. It provides a unified discussion of solid mechanics, with notation consistent with modern convention. A discussion of electrical transducer applications is included, covering such topics as piezoresistance and piezoelecticity. The text includes a discussion of fundamental and spurious sources of noise, and how these sources affect both the amplitude and phase of a mechanical resonator. A brief discussion of nonlinearity in mechanical systems is given. Demonstrated applications of these devices, as well as an introduction to fabrication techniques, are also discussed; a primer on optical as well as electron beam lithography is given in two concise chapters. The text concludes with an overview of potential future technologies, including a discussion of carbon nanotubes and other molecular assemblies.