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摘要
本文提出了一种新型的三壁碳纳米管螺旋振荡器,通过对内管施加轴向激励和中管施加旋转激励的方式,来同时获得内管和中管的螺旋信号输出.采用分子动力学方法研究了该振荡器在拉转耦合下的振荡行为.在模拟过程中,固定的外管充当振荡器定子的作用,内管和中管在分别施加一定的初始激励后保持自由振荡.模拟结果表明,在内管拉出距离一定的情况下,内管的自激发旋转频率随着中管初始旋转激励频率的增加而增加,且最终趋于一个稍低于旋转激励的稳定值.当施加的初始旋转频率在400 GHz以内时,内管达到稳定的旋转频率ωI与旋转激励频率ωM0的关系为ωI=46e(0.0045ωM0).尽管提高初始旋转激励频率可以提高内管的旋转频率,但随着中管初始旋转频率的增加内管的轴向性能下降,不稳定振荡加剧.同时中管轴向振荡的稳定性与施加在其上面的初始旋转激励的频率有关,过高的初始旋转频率不仅会加大非轴向摆动距离,导致轴向振荡性能下降,而且旋转损耗比也将随着初始旋转频率的增加而增加.因此,合理的控制初始旋转频率的幅值是设计低损耗三壁碳纳米管螺旋振荡器的关键.
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