Development of a displacement sensor towards detecting quantum fluctuations in nanoelectromechanical systems
Nanoelektromekanik sistemlerde kuantum dalgalanmalarını ölçmeye yönelik bir yer değiştirme algılayıcısının geliştirilmesi
- Tez No: 215844
- Danışmanlar: DOÇ. DR. İSMET İNÖNÜ KAYA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Kuantum mekaniği, Nano yapı, Nanoteknoloji, Quantum mechanics, Nano structure, Nanotechnology
- Yıl: 2008
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Deneysel yoğun madde fiziğinde son yıllarda dikkatle izlenen konulardan birisi de makroskopik sistemlerde kuantum mekaniksel davranışlar gözlemlemeye yönelik yapılan araştırmalardır. Makroskopik bir sistemin mekanik kuantumu (??), ısıl titreşimlerden (kBT) daha büyük olduğu zaman, sistemin kuantum özelliklerini gözlemlemek kuramsal olarak mümkünken deneysel olarak hala gösterilememiştir. Kuramsal olarak, yüksek frekans (GHz) ve düşük sıcaklık (<1 K) koşulları sağlandığında, bir rezonatörün mekanik kuantumu ölçülebilir. Bu koşullarda rezonatörün yer değiştirme miktarı femto-metre mertebesinde olacaktır. Dolayısıyla bu hareketi gözlemlemek için son derece hassas ve hızlı bir yer değiştirme algılayıcısına ihtiyaç duyulacaktır. Dünyada pekçok araştırma grubu, üstün performanslı rezonatör-algılayıcı sistemleri geliştirerek kuantum limitinde ölçüm hassasiyetine erişebilmek için nanoteknolojinin sınırlarında çalışmalarını sürdürmektedir. Bu tezde, istenilen ölçüm hassasiyetine ulaşma potansiyeli yüksek yeni bir deneysel metot önerilmektedir. Önerilen metot, yüksek frekanslı mekanik bir rezonatör ile ona entegre edilmiş bir tünelleme ekleminden oluşmaktadır. Tünelleme algılayıcısının, halen uygulanan kapasitif algılayıcılara olan üstünlüğü kuramsal analizler sonucu ortaya konmuş olsa da, gerçeklenmesindeki teknik karmaşıklar yüzünden geri planda kalmış ve deneysel olarak uygulanamamıştır. Bu projede, belirtilen deneyin uygulanabilmesi için yeni bir üretim metodu ve ölçüm düzeneği önerilmektedir.
Özet (Çeviri)
In condensed matter physics, it has been a long-standing goal to detect quantum mechanical behavior in macroscopic systems. Theoretically, a macroscopic system reveals its quantum dynamics when the mechanical quanta (??) are not obscured by thermal fluctuations (kBT). The mechanical quanta will be observable if a mechanical resonator vibrates at GHz frequencies while kept at sub-Kelvin temperatures. Such a resonator?s displacement fluctuations will be approximately a few femto-meters. Therefore, an ultra-sensitive and ultra-fast displacement sensor is desired to monitor the resonator?s motion. Several research groups have been working at the edge of nanotechnology to develop such a high-performance resonator-sensor system. Despite the great effort, it has not been experimentally realized yet. In this thesis, we propose a new experimental methodology that has a major potential to approach the quantum limit. The method comprises of fabrication of a high frequency resonator with a built-in tunneling junction. Theoretical analyses reveal the clear advantage of a tunneling sensor over the presently applied capacitance based sensors. However, apparent complexities have detained their application to this problem. Here, we have developed and tested a new fabrication method that can overcome the major obstacles leading to application of this measurement scheme.
Benzer Tezler
- Computational dynamic analysis of the layered piezoelectricsurface acoustic wave sensors for mass sensitivity in liquids
Katmanlı piezoelektrik yüzey akustik dalga sensörlerin hesaplamalı dinamik analizi
UFUK TAN BALER
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Makine MühendisliğiYeditepe ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ FETHİ OKYAR
- Glifosat tayini için metal konjuge diformil fenol esaslı floresan sensörün geliştirilmesi
Development of a fluorescent sensor based on metal conjugated di̇formylphenol for the detecti̇on of glyp-hosate
SEDAT YUMRUK
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
BiyomühendislikKaramanoğlu Mehmetbey ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZİYA AYDIN
- Process development for microfabrication of phase reversal CMUT devices for structural health monitoring and development of dynamic characterization processes for mems applications
Yapısal sağlık izleme için fazı tersine çeviren CMUT cihazlarının mikroüretimi için süreç geliştirilmesi ve MEMS uygulamaları için dinamik karakterizasyon süreçlerinin geliştirilmesi
MERVE MİNTAŞ KÜÇÜK
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Mühendislik Bilimleriİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. ABDULLAH ATALAR
DR. MEHMET YILMAZ
- Otonom mobil robotlarda doğruluk ve hız odaklı lokalizasyon algoritmalarının geliştirilmesi, uygulaması ve karşılaştırmalı analizi
Development, implementation, and comparative analysis of accuracy and speed-oriented localization algorithms in autonomous mobile robots
OZAN VAHİT ALTINPINAR
Doktora
Türkçe
2025
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VOLKAN SEZER
- Lityum ion pil yangınlarına müdahalede endotermik sıvı katkılı su sisi kullanılan bir otomasyon sistemi geliştirilmesi
Development of an automation system using endothermic liquid additive water mist in intervention of lithium-ion battery fires
FİKRET KIR
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiSakarya ÜniversitesiYangın Güvenliği ve Yanma Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN SERHAD SOYHAN
DR. ZAFER KAHRAMAN