تحليل ارتعاشات حسگر جرمي گرافني به كمك شبيه سازي ديناميك مولكولي

گرافن يكي از جوان ترين اعضا خانواده نانو مواد كربني است كه با ساختاري دوبعدي، از خواص فوق‌العاده اي برخوردار است كه مي تواند به عنوان حسگر جرمي نيز استفاده شود. با توجه به كاربردهاي ويژه حسگر جرمي گرافني، در اين مقاله رفتار ارتعاشي حسگرهاي جرمي با روش شبيه‌سازي ديناميك مولكولي مورد مطالعه قرار گرفته و تغييرات فركانس طبيعي حسگر در اثر افزايش ابعاد صفحه در دو راستاي زيگزاگ و آرمچير تحت بررسي قرارگرفته است. بدين منظور، در ابتدا يك صفحه گرافن مربعي در محيط ديناميك مولكولي ايجاد شده و جابجايي ذرات از روش ديناميك مولكولي به دست آمده است. جابجايي ها با استفاده از روش تجزيه فركانسي تحليل و فركانس طبيعي اول حسگر محاسبه شده است. اين مراحل، براي ابعاد ديگري از صفحات گرافني كه در راستاي زيگزاگ و آرمچير تغيير اندازه داشته‌اند نيز انجام گرفته است. همچنين به منظور صحه گذاري، فركانس طبيعي حاصل با نتايج يكي از نظريه هاي مكانيك محيط پيوسته مقايسه شده است. در ادامه با بررسي قابليت سنجش جرمي صفحه گرافني با وجود ذرات متمركز طلا روي آن، حساسيت صفحه گرافني به جرم ذرات متمركز محاسبه و ارائه شده است.