Self-Oscillating Mode of a Nanoresonator


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

The paper proposes a new graphene resonator circuit which operates on the principle of a self-oscillator and has no drawbacks typical of nanoresonators as mass detectors and associated with their law quality factor, eigenfrequency errors (measurements from resonance curves), and dependence of quench frequency on oscillation frequency (curves with quenching for nonlinear systems). The proposed circuit represents a self-oscillator comprising an amplifier, a graphene resonator, and a positive feedback loop with a graphene oscillation transducer, and its major advantage is in self-tuning to resonance frequency at slowly varying resonator parameters, compared to oscillation periods. The graphene layer with a conducting substrate beneath it forms a capacitor which is recharged by a dc voltage source as its capacitance varies due to graphene deformation, and the recharge current is an oscillation- dependent signal transmitted from the transducer to the amplifier input. The graphene layer is placed in a magnetic field and is deformed when a current from the amplifier output is passed through. By properly choosing the magnetic field direction and the amplifier gain, it is possible to provide swinging oscillation whose amplitude is limited by the amplifier nonlinearity. For the proposed system we present an electromechanical model, dimensionless equations of motion, and numerical data demonstrating the generation of steady-state oscillations with eigenfrequency. Also presented is an analysis showing that the system can have only one limit cycle and that this cycle is always stable. The proposed resonator circuit can be used as a mass detector which determines the added mass from a change in self-oscillation frequency.

Об авторах

D. Indeitsev

Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University; Institute for Problems in Mechanical Engineering, Russian Academy of Sciences

Автор, ответственный за переписку.
Email: Dmitry.Indeitsev@gmail.com
Россия, St. Petersburg, 195251; St. Petersburg, 199178

O. Loboda

Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University; Institute for Problems in Mechanical Engineering, Russian Academy of Sciences

Email: Dmitry.Indeitsev@gmail.com
Россия, St. Petersburg, 195251; St. Petersburg, 199178

N. Morozov

Institute for Problems in Mechanical Engineering, Russian Academy of Sciences; Saint Petersburg State University

Email: Dmitry.Indeitsev@gmail.com
Россия, St. Petersburg, 199178; St. Petersburg, 199034

D. Skubov

Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University; Institute for Problems in Mechanical Engineering, Russian Academy of Sciences

Email: Dmitry.Indeitsev@gmail.com
Россия, St. Petersburg, 195251; St. Petersburg, 199178

L. Shtukin

Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University; Institute for Problems in Mechanical Engineering, Russian Academy of Sciences

Email: Dmitry.Indeitsev@gmail.com
Россия, St. Petersburg, 195251; St. Petersburg, 199178

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Ltd., 2018

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».