Simultaneous determination of the residual stress, elastic modulus, density and thickness of ultrathin film utilizing vibrating doubly clamped micro-/nanobeams

Kód výsledku v IS VaVaI

RIV/68378271:_____/16:00462140 - isvavai.cz

Výsledek na webu

http://dx.doi.org/10.1063/1.4947031

DOI - Digital Object Identifier

10.1063/1.4947031

Jazyk výsledku

angličtina

Název v původním jazyce

Simultaneous determination of the residual stress, elastic modulus, density and thickness of ultrathin film utilizing vibrating doubly clamped micro-/nanobeams

Popis výsledku v původním jazyce

Measurement of ultrathin film thickness and its basic properties can be highly challenging and time consuming due to necessity of using several very sophisticated devices. Here, we report an easy accessible resonant based method capable to simultaneously determinate the residual stress, elastic modulus, density and thickness of ultrathin film coated on doubly clamped micro-/nanobeam. We show that a general dependency of the resonant frequencies on the axial load is also valid for in-plane vibrations, and the one depends only on the considered vibrational mode. As a result, we found that the film elastic modulus, density and thickness can be evaluated from two measured in-plane and out-plane fundamental resonant frequencies of micro-/nanobeam with and without film under different prestress forces.

Název v anglickém jazyce

Simultaneous determination of the residual stress, elastic modulus, density and thickness of ultrathin film utilizing vibrating doubly clamped micro-/nanobeams

Popis výsledku anglicky

Measurement of ultrathin film thickness and its basic properties can be highly challenging and time consuming due to necessity of using several very sophisticated devices. Here, we report an easy accessible resonant based method capable to simultaneously determinate the residual stress, elastic modulus, density and thickness of ultrathin film coated on doubly clamped micro-/nanobeam. We show that a general dependency of the resonant frequencies on the axial load is also valid for in-plane vibrations, and the one depends only on the considered vibrational mode. As a result, we found that the film elastic modulus, density and thickness can be evaluated from two measured in-plane and out-plane fundamental resonant frequencies of micro-/nanobeam with and without film under different prestress forces.

Druh

J_x - Nezařazeno - Článek v odborném periodiku (Jimp, Jsc a Jost)

CEP obor

BM - Fyzika pevných látek a magnetismus

OECD FORD obor

—

Projekt

GC15-13174J: Mikromechanické resonátory s účelově měnitelnými fyzikálními a mechanickými vlastnostmi použitelné pro různé biomateriálni a fyzikální snímače

Návaznosti

I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Rok uplatnění

2016

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Název periodika

AIP ADVANCES

ISSN

2158-3226

e-ISSN

—

Svazek periodika

6

Číslo periodika v rámci svazku

4

Stát vydavatele periodika

US - Spojené státy americké

Počet stran výsledku

8

Strana od-do

—

Kód UT WoS článku

000375845100005

EID výsledku v databázi Scopus

2-s2.0-84966425157