Mikroakışkan sistemlerinde yüzey akustik dalgaları ile bessel demeti üretimi ve karakterizasyonu

Bu çalışmada, Lityum niyobat (LiNbO3) piezoelektrik alttaş üzerinde iç içe geçmiş taraklı transdüserler (Inter-digital Transducer, IDT) kullanılarak durağan yüzey akustik dalgası (YAD) ve YAD Bessel demetleri üretilerek, YAD'ların optik ve elektriksel karakterizasyonu yapılmıştır. Rayleigh YAD'ları ve YAD Bessel demetlerinin alttaş üzerindeki yüzey davranışlarının incelenmesi için sonlu elemanlar yöntemi (Finite Element Method, FEM) kullanılarak Comsol 5.3a programı ile simülasyonlar yapılmıştır. Örneklerin fabrikasyonu standart fotolitografi yöntemi kullanılarak yapılmıştır. Bu çalışmada ilk olarak, alttaş üzerinde durağan YAD'lar sabit parmak aralıklı IDT çiftleri kullanılarak üretilmiştir. Bu örnekten elde edilen simülasyon sonuçları ve deneysel veriler ışığında LiNbO3 alttaş üzerinde sabit aralıklı IDT'lerin akustik eksenle belirli bir θ açısı yapacak şekilde konumlandırılması ile YAD Bessel demeti elde edilebileceği öngörülmüş ve akustik eksenle 15o ve 20o açı yapan sabit parmak aralıklı YAD Bessel demeti IDT çiftleri tasarlanmış ve fabrikasyonu tamamlanmıştır. Geniş bir frekans aralığında YAD Bessel demeti elde etmek için ise tez kapsamında YAD Bessel demeti IDT çiftleri değişken parmak aralıklı olarak tasarlanmıştır. YAD'ların elektriksel karakterizasyonu için karşılıklı IDT'lerin birisi YAD uyarıcısı ve diğeri algılayıcı olarak kullanılarak spektrum analizöründe frekans spektrumları elde edilmiştir. YAD'ların görselleştirilmesi için, nano boyutlu duman parçacıkları, Schlieren optiği, girişim yöntemi, ince sıvı film uygulaması ve ince sıvı filmlerin girişimi gibi farklı yöntemler denenmiştir. Bu çalışmada üretilen IDT çiftlerinin rezonans frekansı simülasyonlar ile 13.3 MHz olarak hesaplanmıştır. Yapılan elektriksel ölçüm sonucunda ise rezonans frekansı simülasyonlar ile oldukça uyumlu bir şekilde 13.52 MHz olarak belirlenmiştir. YAD Bessel demetleri ilk kez üretilmiştir. YAD Bessel demetleri yalnızca iki transdüser kullanan sade bir sistemle elde edildiği için bu basit sistemin mikroakışkan sistemlerde basit parçacık manipülasyonunda kullanılacağı yaklaşımlarının geliştirilmesine katkıda bulunması beklenmektedir.