Séance de cours

Entraînement paramétrique : Résonateurs

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Dans cours

ME-426: Micro/Nanomechanical devices

In this course we will see an overview of the exciting field of Micro and Nanomechanical systems. We will go over the dfferent scaling laws that dominate the critical parameters, how size affects material properties, how these devices are manufactured, de ...

Description

Cette séance de cours couvre le concept d'entraînement paramétrique en tant que technique d'actionnement alternative, où le mouvement se produit au-dessus d'un seuil d'instabilité en réglant la fréquence naturelle. Il explore également les équations et les modèles mathématiques liés à l'entraînement paramétrique dans les résonateurs, en discutant des implications de différents paramètres et de leurs effets sur le comportement du système. En outre, la séance de cours explore l'impact des effets de surface et le rapport surface-volume sur les couches minces, soulignant l'importance de l'état de surface à mesure que l'épaisseur diminue.

Enseignant·e

Luis Guillermo Villanueva Torrijo

Guillermo Villanueva is a Tenure Track Assistant Professor at the Ecole Polytechnique Federale de Lausane (EPFL), Switzerland, in the Mechanical Engineering Institute (IGM). Before joining EPFL he was a Marie Curie post-doctoral scholar at DTU (Denmark) and Caltech (California, US); and before a post-doc at EPFL-LMIS1. He received his M.Sc. in Physics in Zaragoza (Spain) and his PhD from the UAB in Barcelona (Spain). Since the start of his PhD (2002), Prof. Villanueva has been active in the fields of NEMS/MEMS for sensing, having expertise from the design and fabrication to the characterization and applicability. He has co-authored more than 75 papers in peer-reviewed journals (h-index of 24 WoK, 32 GoS) and more than 100 contributions to international conferences. He is serving, or has served, on the program committees of IEEE-NEMS, IEEE-Sensors, MNE, IEEE-FCS and Transducers. He is editor of Microelectronic Engineering. He has co-organized MNE2014 and SNC2015; and he is currently co-organizing the short courses at Transducers 2019 and the 16th International Workshop on Nanomechanical Sensors (NMC2019).

Source officielle

Concepts associés (23)

Resonator

A resonator is a device or system that exhibits resonance or resonant behavior. That is, it naturally oscillates with greater amplitude at some frequencies, called resonant frequencies, than at other frequencies. The oscillations in a resonator can be either electromagnetic or mechanical (including acoustic). Resonators are used to either generate waves of specific frequencies or to select specific frequencies from a signal. Musical instruments use acoustic resonators that produce sound waves of specific tones.

Thin-film bulk acoustic resonator

A thin-film bulk acoustic resonator (FBAR or TFBAR) is a device consisting of a piezoelectric material manufactured by thin film methods between two conductive – typically metallic – electrodes and acoustically isolated from the surrounding medium. The operation is based on the piezoelectricity of the piezolayer between the electrodes. FBAR devices using piezoelectric films with thicknesses ranging from several micrometres down to tenths of micrometres resonate in the frequency range of 100 MHz to 20 GHz.

Tension superficielle

vignette|et aux gerridés de se déplacer à la surface d'une mare. La tension superficielle est un phénomène physico-chimique lié aux interactions moléculaires d'un fluide. Elle résulte de l'augmentation de l'énergie à l'interface entre deux fluides. Le système tend vers un équilibre qui correspond à la configuration de plus basse énergie, il modifie donc sa géométrie pour diminuer l'aire de cette interface. La force qui maintient le système dans cette configuration est la tension superficielle.

Science des surfaces

La science des surfaces est une section de la science des matériaux consacrée à l'étude des phénomènes physiques et chimiques qui se produisent à l' entre deux phases ou entre une phase et le vide. Les propriétés de la matière en surface sont en effet distinctes de celles du cœur des matériaux (bulk). Par exemple, la coordinence des atomes en surface est inférieure à celle des atomes du reste du matériau ce qui induit une réactivité particulière de ces derniers.

Modèle mathématique

vignette|Un automate fini est un exemple de modèle mathématique. Un modèle mathématique est une traduction d'une observation dans le but de lui appliquer les outils, les techniques et les théories mathématiques, puis généralement, en sens inverse, la traduction des résultats mathématiques obtenus en prédictions ou opérations dans le monde réel. Un modèle se rapporte toujours à ce qu’on espère en déduire.

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Séances de cours associées (53)

Théorie de l'apprentissage automatique: perspectives à haute dimension

Explore les perspectives à haute dimension dans la théorie de l'apprentissage automatique, éclairant les nouvelles idées et les nouveaux défis.

Jonctions Josephson étendues: modélisation et courant critique

Couvre l'épaisseur magnétique, les jonctions courtes et longues et le courant critique.

Détection de force : bases et structures

Couvre les bases de la détection des forces, les structures et les modèles mathématiques pour détecter efficacement les forces.

Oscillateur harmonique : oscillation libre et assèchement

Explore les oscillateurs harmoniques, l'oscillation libre et l'amortissement, y compris l'amortissement critique et l'analyse de l'énergie.

Stabilité de l'ODE

Explore la stabilité des équations différentielles ordinaires, en se concentrant sur la dépendance des solutions, les données critiques, la linéarisation et le contrôle des systèmes non linéaires.

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Concepts associés (23)

Resonator

Thin-film bulk acoustic resonator

Tension superficielle

Science des surfaces

Modèle mathématique

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