A Novel Non-Contact Technique for Dynamic Loading of Thin Film Materials Using Finite Amplitude Mechanical Stress Waves

利用有限振幅机械应力波对薄膜材料进行动态加载的新型非接触技术

基本信息

  • 批准号:
    1130924
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 30.03万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2011
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2011-09-01 至 2015-11-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

This project seeks to develop a new laser based technique for the generation of finite amplitude surface acoustic stress waves. The proposed technique would facilitate the understanding of the nonlinear elastic response of thin film materials at ultrasonic frequencies. This development would lead to quantitative measurement of various nonlinear elastic properties including; decohesion and fracture strength of thin film interfaces, using nonlinear elastic stress waves. The technique uses a laser source focused to line on a sample surface to generate plane surface acoustic stress waves through the thermoelastic effect. The laser generated stress waves are monitored using a path stabilized Michelson interferometer. By scanning the laser line source on the sample surface at the phase velocity of the surface wave, the stress wave amplitude is amplified continuously with distance. The technique would enable loading thin film materials with strain amplitudes of the order of 0.01 with strain rates greater than one million per second. The contact-free nature of the technique allows for accurate modeling of the processes of stress wave generation and propagation, leading to reliable extraction of thin film material properties.If the project is successful, the proposed technique would enable the quantitative assessment of the mechanical reliability and stability of film based small scale structures including MEMS and NEMS devices. These properties are critical to their successful integration into more complex microelectronic devices. Furthermore, the project is integrated with various educational activities including, graduate course enrichment, graduate student training, and outreach activities to high school students.
本项目旨在开发一种新的基于激光的技术,用于产生有限振幅的表面声应力波。所提出的技术将有助于理解薄膜材料在超声频率下的非线性弹性响应。这一发展将导致定量测量的各种非线性弹性性能,包括;脱粘和断裂强度的薄膜界面,使用非线性弹性应力波。该技术使用聚焦成线的激光源在样品表面上通过热弹性效应产生平面表面声应力波。激光产生的应力波监测使用的路径稳定的迈克尔逊干涉仪。通过将激光线源以表面波的相速度在样品表面上扫描,应力波振幅随距离不断放大。该技术将使加载薄膜材料的应变幅度的数量级为0.01,应变速率大于每秒一百万。 该技术的非接触性质允许应力波的产生和传播过程的精确建模,从而可靠地提取薄膜材料properties.If该项目是成功的,所提出的技术将能够定量评估的机械可靠性和基于薄膜的小规模结构,包括MEMS和NEMS设备的稳定性。这些特性对于它们成功集成到更复杂的微电子器件中至关重要。此外,该项目还与各种教育活动相结合,包括研究生课程充实、研究生培训和面向高中生的外联活动。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Oluwaseyi Balogun其他文献

Heat Transport at Silicon Grain Boundaries
硅晶界的热传输
  • DOI:
  • 发表时间:
    2024
  • 期刊:
  • 影响因子:
    19
  • 作者:
    E. Isotta;Shizhou Jiang;R. Bueno;Ryohei Nagahiro;Kosuke Maeda;Dominique Alexander Mattlat;Alesanmi R. Odufisan;Alexandra Zevalkink;Junichiro Shiomi;Siyuan Zhang;Christina Scheu;G. J. Snyder;Oluwaseyi Balogun
  • 通讯作者:
    Oluwaseyi Balogun
Tunable band gaps and transmission behavior of SH waves with oblique incident angle in periodic dielectric elastomer laminates
周期性介电弹性体层压板中斜入射角 SH 波的可调带隙和传输行为
  • DOI:
    10.1016/j.ijmecsci.2018.07.038
  • 发表时间:
    2018-10
  • 期刊:
  • 影响因子:
    7.3
  • 作者:
    Jun Zhu;Haoyun Chen;Bin Wu;Weiqiu Chen;Oluwaseyi Balogun
  • 通讯作者:
    Oluwaseyi Balogun
Acoustic Modal Testing of Bicycle Rims
  • DOI:
    10.1007/s10921-018-0471-7
  • 发表时间:
    2018-02-12
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.400
  • 作者:
    Matthew Ford;Patrick Peng;Oluwaseyi Balogun
  • 通讯作者:
    Oluwaseyi Balogun
A thermal boundary resistance model via mean free path suppression functions and a Gibbs excess approach
基于平均自由程抑制函数和吉布斯过剩法的热边界阻力模型
  • DOI:
    10.1016/j.ijheatmasstransfer.2025.127417
  • 发表时间:
    2025-12-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    5.800
  • 作者:
    Eleonora Isotta;Ryohei Nagahiro;Alesanmi R. Odufisan;Junichiro Shiomi;Oluwaseyi Balogun;G. Jeffrey Snyder
  • 通讯作者:
    G. Jeffrey Snyder
Correction to: Molecular Dynamics Modeling of Thermal Conductivity of Several Hydrocarbon Base Oils
  • DOI:
    10.1007/s11249-024-01836-6
  • 发表时间:
    2024-02-22
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.300
  • 作者:
    Jannat Ahmed;Q. Jane Wang;Oluwaseyi Balogun;Ning Ren;Roger England;Frances Lockwood
  • 通讯作者:
    Frances Lockwood

Oluwaseyi Balogun的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Oluwaseyi Balogun', 18)}}的其他基金

Linking Matrix Composition with Spatially Resolved Mechanical Properties in Polymicrobial Biofilms
将基质组成与多微生物生物膜中的空间分辨机械特性联系起来
  • 批准号:
    2100447
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 30.03万
  • 项目类别:
    Standard Grant
MRI: Acquisition of a NanoRaman Atomic Force Microscopy (AFM) System for Multi-Property Measurements in Electronic and Other Materials
MRI:购买纳米拉曼原子力显微镜 (AFM) 系统,用于电子和其他材料的多性能测量
  • 批准号:
    2117727
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 30.03万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Exploring local confinement of ultrafast light to enable nondestructive acoustic metrology at the nanoscale
探索超快光的局部限制以实现纳米级无损声学计量
  • 批准号:
    1611356
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 30.03万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Surface Plasmon Photoacoustic Imaging of Subsurface Objects
地下物体的表面等离子体光声成像
  • 批准号:
    1031574
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 30.03万
  • 项目类别:
    Continuing Grant

相似国自然基金

Non-CG DNA甲基化平衡大豆产量和SMV抗性的分子机制
  • 批准号:
    32301796
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
long non-coding RNA(lncRNA)-activatedby TGF-β(lncRNA-ATB)通过成纤维细胞影响糖尿病创面愈合的机制研究
  • 批准号:
    LQ23H150003
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
染色体不稳定性调控肺癌non-shedding状态及其生物学意义探索研究
  • 批准号:
    82303936
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
变分法在双临界Hénon方程和障碍系统中的应用
  • 批准号:
    12301258
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30.00 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
BTK抑制剂下调IL-17分泌增强CD20mb对Non-GCB型弥漫大B细胞淋巴瘤敏感性
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
Non-TAL效应子NUDX4通过Nudix水解酶活性调控水稻白叶枯病菌致病性的分子机制
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
一种新non-Gal抗原CYP3A29的鉴定及其在猪-猕猴异种肾移植体液排斥反应中的作用
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    33 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
非经典BAF(non-canonical BAF,ncBAF)复合物在小鼠胚胎干细胞中功能及其分子机理的研究
  • 批准号:
    32170797
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    58 万元
  • 项目类别:
    面上项目
Non-Oberbeck-Boussinesq效应下两相自然对流问题的建模及高效算法研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
植物胚乳发育过程中non-CG甲基化调控的分子机制探究
  • 批准号:
    LQ21C060001
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目

相似海外基金

Resonance investigation for SILA: novel linear actuation with non-contact magnetic transmission
SILA 共振研究:具有非接触式磁传输的新型线性驱动
  • 批准号:
    10060949
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 30.03万
  • 项目类别:
    Collaborative R&D
A Novel Non-invasive Contact Lens for Continuous Intraocular Pressure Monitoring to Improve Tracking Progression of Glaucoma
一种新型非侵入性隐形眼镜,用于连续眼压监测,以改善青光眼进展的跟踪
  • 批准号:
    546868-2020
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 30.03万
  • 项目类别:
    Alexander Graham Bell Canada Graduate Scholarships - Doctoral
Multi-spectral Physiologic Visualization Imaging For Non-contact, Real-time Capture of Cardiovascular Vital Signs Using a Novel Optical Engineering Design
使用新颖的光学工程设计非接触式实时捕获心血管生命体征的多光谱生理可视化成像
  • 批准号:
    10324829
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 30.03万
  • 项目类别:
A Novel Non-invasive Contact Lens for Continuous Intraocular Pressure Monitoring to Improve Tracking Progression of Glaucoma
一种新型非侵入性隐形眼镜,用于连续眼压监测,以改善青光眼进展的跟踪
  • 批准号:
    546868-2020
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 30.03万
  • 项目类别:
    Postgraduate Scholarships - Doctoral
A Novel Non-invasive Contact Lens for Continuous Intraocular Pressure Monitoring to Improve Tracking Progression of Glaucoma
一种新型非侵入性隐形眼镜,用于连续眼压监测,以改善青光眼进展的跟踪
  • 批准号:
    546868-2020
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 30.03万
  • 项目类别:
    Postgraduate Scholarships - Doctoral
Development of novel non-contact linear actuator by using a photo-initiation
利用光引发开发新型非接触式线性执行器
  • 批准号:
    18K18833
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 30.03万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
Novel optical system for in-vivo, non-contact imaging of the human cornea
用于人体角膜体内非接触式成像的新型光学系统
  • 批准号:
    505637-2016
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 30.03万
  • 项目类别:
    University Undergraduate Student Research Awards
A novel, non-contact, thermal imaging sensor assembly for continuous bogie monitoring from Rail Vision Ltd
Rail Vision Ltd 的新型非接触式热成像传感器组件,用于连续转向架监控
  • 批准号:
    720569
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 30.03万
  • 项目类别:
    GRD Development of Prototype
Non-contact plotter for precise patterning of proteins on novel microdevices
非接触式绘图仪,用于在新型微型设备上精确绘制蛋白质图案
  • 批准号:
    360008-2008
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 30.03万
  • 项目类别:
    Research Tools and Instruments - Category 1 (<$150,000)
Novel electronic defect and lifetime integrated non-contact, non-destructive semiconductor diagnostics: instrumentation and analysis
新型电子缺陷和寿命集成非接触式、非破坏性半导体诊断:仪器和分析
  • 批准号:
    163067-1994
  • 财政年份:
    1996
  • 资助金额:
    $ 30.03万
  • 项目类别:
    Collaborative Project Grants (H)
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了