Magnetomotive and tension-based tuning of a micromechanical resonator

Mekanik çınlaçların temel özellikleri rezonans frekansları tarafından belirlenir. Rezone Mikro- ve Nano-elektromekanik sistemlerin (MEMS ve NEMS) ana elemanı olan, mekanik çınlaçlar hassasiyet, kesinlik ve çalışma aralığını tayin eder. Bu nedenle, bu sistemlerin akort edilebilme kabiliyeti NEMS ve MEMS'lerin tasarlanması ve geliştirilmesinde kritik rol oynar. Bu çalışmada, enine ve eksenel olarak akort edilebilen mikroçınlaç üretilmiş ve incelenmiştir. Mikroçınlaç'ı harekete geçirmek ve çıktıları ölçmek için mıknatıslı devinim tahriki ve optik okuma metotları kullanılmıştır. Aktif iki akort mekanizması (mıknatıslı devinim ve gerilme bazlı) mikromekanik çınlaçın rezonans frekansını akort etmek için kullanılmıştır. Gerilme bazlı akort etme mekanizması olarak yonga bükme tekniği tercih edilmiştir. Yumuşatma ve sertleştirme etkilerinden dolayı mikromekanik çınlaçın efektif rijitliğindeki değişimler araştırılmıştır. Rezonans frekansı, mıknatıslı devinim akort mekanizması ile -13% aralığında akort edilmiş ve çınlaç, 789 kHz'ten 683 kHz'e kadar rezonans frekansında kayma sergilemiştir. Yonga bükme metodu için rezonans frekansı akort etme aralığı 789 kHz'ten 854 kHz'e 8% olarak tespit edilmiştir. İki tekniğin eşzamanlı kullanılması sonucu, bahsi geçen değerlerde ufak sapmalar meydana gelmiştir. Her iki akort etme mekanizmasının kombinasyonu literatürde birkaç örnekten birini temsil eder. Bu yaklaşım özellikle RF filtre ve sensör uygulamalarında kullanım için umut vaat etmektedir.