論文の概要: Role of the Casimir force in micro- and nanoelectromechanical pressure sensors

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.06058v1
• Date: Mon, 12 Aug 2024 11:17:25 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-08-13 14:25:27.683357
• Title: Role of the Casimir force in micro- and nanoelectromechanical pressure sensors
• Title（参考訳）: マイクロ・ナノ・エレクトロメカニカル圧力センサにおけるカシミール力の役割
• Authors: G. L. Klimchitskaya, A. S. Korotkov, V. V. Loboda, V. M. Mostepanenko,
• Abstract要約: カシミール力はSi膜およびAu被覆Si基板を用いたマイクロおよびナノエレクトロメカニカル圧力センサの構成で計算される。 外部圧力の影響下で、膜と基板の分離が100nm以下に低下すると、カシミール力はセンサーの機能に大きな影響を与えることが示されている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The Casimir force caused by the electromagnetic fluctuations is computed in the configurations of micro- and nanoelectromechanical pressuresensors using Si membranes and either Si or Au-coated Si substrates. It is shown that if, under the influence of external pressure, the membrane-substrate separation drops to below 100 nm, the Casimir force makes a profound effect onthe sensor functioning. There exists the maximum value of external pressure depending on the sensor parameters such that it finds itself in a state of unstable equilibrium. For this and larger pressures, the Casimir force leads to a collapse of the sensor, which loses its functionality. For any smaller external pressures, there exist two equilibrium positions, one of which is unstable and another one is stable, at smaller and larger membrane-substrate separations, respectively. The latter can be safely used for the pressure measurements. Possible applications of the {obtained} results in the design of micro- and nanoelectromechanical pressure sensors of next generations with further decreased dimensions are discussed.
• Abstract（参考訳）: 電磁ゆらぎによるカシミール力は、Si膜およびAu被覆Si基板を用いたマイクロ・ナノ・エレクトロメカニカル圧力センサの構成で計算される。 外部圧力の影響下で、膜と基板の分離が100nm以下に低下すると、カシミール力はセンサーの機能に重大な影響を与えることが示されている。 センサパラメータによって外部圧力の最大値が存在し、不安定な平衡状態にある。 このより大きな圧力のために、カシミールの力はセンサーの崩壊を招き、機能を失う。 より小さな外部圧力では、2つの平衡位置が存在し、そのうちの1つは不安定であり、もう1つはより小さい膜と基板の分離で安定である。 後者は圧力測定に安全に使用できる。 より少ない寸法を持つ次世代のマイクロ・ナノ・エレクトロメカニカル・プレッシャ・センサの設計に,<obtained>の応用の可能性について論じる。

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