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电机耦合是指机械系统和电气系统之间的相互影响和联系。在机械系统中,电气元件的运作会影响机械性能;反之,电气系统的故障也可能致使机械系统的失效。这类耦合现象通常产生在机械装备和电气装备之间,例如汽车发动机、电梯、风力发机电等。
为了让您更深入了解,
纳机电系统(Nano-Electromechanical System,简称NEMS)是20世纪90年代末、21世纪初提出的一个新概念。可以这样来理解这个概念,即NEMS是特征尺寸在1~100nm、以机电结合为主要特征,基于纳米级结构新效应的器件和系统。从机电这一特征来讲,可以把NEMS技术看成是MEMS技术的发展。
但是,MEMS的特征尺寸一般在微米量级,其大多特性实际上还是基于宏观尺度下的物理基础,而NEMS的特征尺寸达到了纳米数量级,一些新的效应如尺度效应、表面效应等凸显,解释其机电耦合特性等需要应用和发展微观、介观物理。
研究发展NEMS系统的愿意:
因为人们希望对微小的力和位移进行测量。超导器件约瑟夫森结中电流的震荡,迈克耳逊干涉仪等都可以归结为对微小位移的测量。集成化的NEMS系统能够对10^-21克的质量和10^-21牛顿的力进行测量。这么灵敏的探测器可以帮助我们测量单个核子的核自旋,进而对大分子的三维结构能够进行实时测量。
NEMS系统中的振子频率一般高达几十兆赫兹,最高的频率达到10^9赫兹。振子的震动是与电场耦合着的,可以受电场控制。纳米光机械系统(NOMS)也与此类似,不过与机械振子耦合的不是电场,而是光场。与NEMS不同,NOMS也可以用作光学器件,完成一些非线性光学的实验,或者作为一些特殊的光源。