Open this publication in new window or tab >>2010 (English)In: Physical Review B Condensed Matter, ISSN 0163-1829, E-ISSN 1095-3795, Vol. 81, no 5, p. 054304-Article in journal (Refereed) Published
Abstract [en]
Using a one-dimensional jellium model and standard beam theory we calculate the spring constant of a vibrating nanowire cantilever. By using the asymptotic energy eigenvalues of the standing electron waves over the nanometer-sized cross-section area, the change in the grand canonical potential is calculated and hence the force and the spring constant. As the wire is bent more electron states fits in its cross section. This has an impact on the spring "constant" which oscillates slightly with the bending of the wire. In this way we obtain an amplitude-dependent resonans frequency that should be detectable.
Abstract [sv]
Genom att använda en endimensionell fri elektronmodell där vi bortser från atomstrukturen i metallen (eng jellium model) och vanlig balkteori beräknar vi fjäderkonstanten hos en vibrerande nanotråd inspänd i ena änden. Vi använder de asymptotiska egenvärdena hos de stående elektronvågorna med vilkas hjälp vi beräknar den storkanoniska (dvs med variabelt elektronantal) potentialen hos elektrongasen. Från denna potential beräknar vi kraften vi måste använda för att böja tråden och därmed fjäderkonstanten. När nanotråden böjs ökar dess tvärsnittyta enligt den vanliga balkteorin och fler elektrontillstånd passar i ytan. Detta påverkar "fjäderkonstanten" vilken oscillerar något med hur mycket tråden är böjd. På detta sätt erhåller vi en amplitudberoende egensvängningsfrekvens hos tråden vilken borde vara mätbar.
National Category
Condensed Matter Physics
Identifiers
urn:nbn:se:miun:diva-12287 (URN)10.1103/PhysRevB.81.054304 (DOI)000274998000046 ()2-s2.0-77954802785 (Scopus ID)
2010-11-252010-11-252019-05-18Bibliographically approved