High-frequency nanofluidics: A universal formulation of the fluid dynamics of MEMS and NEMS

Lab on a Chip

Volumn 10, Issue 22, 2010, Pages 3013-3025

  Ekinci, K L ^a,b   Yakhot, V ^a   Rajauria, S ^b   Colosqui, C ^a,c   Karabacak, D M ^a,d  

^a Boston University   (United States)

^b NATIONAL INSTITUTE OF STANDARDS AND TECHNOLOGY   (United States)

^c Princeton University   (United States)

^d HOLST CENTRE   (Netherlands)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

DEVICE; DYNAMICS; FLUID FLOW; MICROELECTROMECHANICAL SYSTEM; NANOELECTROMECHANICAL SYSTEM; NANOFLUIDICS; NANOTECHNOLOGY; OSCILLATION; PRIORITY JOURNAL; REVIEW; TECHNOLOGY;

EID: 78049288200     PISSN: 14730197     EISSN: 14730189     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c003770m     Document Type: Review

References (86)

1. K. L. Ekinci M. L. Roukes Rev. Sci. Instrum. 2005 76 061101
2. H. G. Craighead Science 2000 290 1532
3. K. L. Ekinci Small 2005 1 786 797
4. P. Waggoner H. Craighead Lab Chip 2007 7 1238 1255
5. N. V. Lavrik M. J. Sepaniak P. G. Datskos Rev. Sci. Instrum. 2004 75 2229 2253
6. K. L. Ekinci X. M. H. Huang M. L. Roukes Appl. Phys. Lett. 2004 84 4469
7. A. K. Naik M. S. Hanay W. K. Hiebert X. L. Feng M. L. Roukes Nat. Nanotechnol. 2009 4 445 450
8. Y. T. Yang C. Callegari X. L. Feng K. L. Ekinci M. L. Roukes Nano Lett. 2006 6 583 586
9. X. M. H. Huang M. Manolidis S. C. Jun J. Hone Appl. Phys. Lett. 2005 86 143104
10. S. S. Verbridge J. M. Parpia R. B. Reichenbach L. M. Bellan H. G. Craighead J. Appl. Phys. 2006 99 124304
11. K. Jensen K. Kim A. Zettl Nat. Nanotechnol. 2008 3 533 537
12. A. N. Cleland M. L. Roukes Nature 1998 392 160 162
13. D. Rugar R. Budakian H. J. Mamin B. W. Chui Nature 2004 430 329 332
14. K. C. Schwab M. L. Roukes Phys. Today 2005 58 36 42
15. M. D. LaHaye O. Buu B. Camarota K. C. Schwab Science 2004 304 74 77
16. A. Schliesser R. Riviere G. Anetsberger O. Arcizet T. J. Kippenberg Nat. Phys. 2008 4 415 419
17. Y. T. Yang K. L. Ekinci X. M. H. Huang L. M. Schiavone M. L. Roukes C. A. Zorman M. Mehregany Appl. Phys. Lett. 2001 78 162 164
18. A. Husain J. Hone H. W. C. Postma X. M. H. Huang T. Drake M. Barbic A. Scherer M. L. Roukes Appl. Phys. Lett. 2003 83 1240 1242
19. X. Feng R. He P. Yang M. Roukes Nano Lett. 2007 7 1953 1959
20. T. R. Albrecht P. Grutter D. Horne D. Rugar J. Appl. Phys. 1991 69 668 673
21. K. L. Ekinci Y. T. Yang M. L. Roukes J. Appl. Phys. 2004 95 2682 2689
22. A. Gupta D. Akin R. Bashir Appl. Phys. Lett. 2004 84 1976 1978
23. N. V. Lavrik P. G. Datskos Appl. Phys. Lett. 2003 82 2697 2699
24. E. Forsen G. Abadal S. Ghatnekar-Nilsson J. Teva J. Verd R. Sandberg W. Svendsen F. Perez-Murano J. Esteve E. Figueras F. Campabadal L. Montelius N. Barniol A. Boisen Appl. Phys. Lett. 2005 87 043507
25. P. Thiruvenkatanathan J. Yan J. Woodhouse A. Aziz A. A. Seshia Appl. Phys. Lett. 2010 96 081913
26. X. L. Feng C. J. White A. Hajimiri M. L. Roukes Nat. Nanotechnol. 2008 3 342 346
27. A. Ayari P. Vincent S. Perisanu M. Choueib V. Gouttenoire M. Bechelany D. Cornu S. T. Purcell Nano Lett. 2007 7 2252 2257
28. E. Buks B. Yurke Phys. Rev. E: Stat., Nonlinear, Soft Matter Phys. 2006 74 046619
29. H. B. Peng C. W. Chang S. Aloni T. D. Yuzvinsky A. Zettl Phys. Rev. Lett. 2006 97 087203
30. X. M. H. Huang C. A. Zorman M. Mehregany M. L. Roukes Nature 2003 421 496
31. A. N. Cleland M. L. Roukes J. Appl. Phys. 2002 92 2758 2769
32. Q. P. Unterreithmeier E. M. Weig J. P. Kotthaus Nature 2009 458 1001 1004
33. M. Li W. H. P. Pernice C. Xiong T. Baehr-Jones M. Hochberg H. X. Tang Nature 2008 456 480 484
34. H. P. Lang M. K. Baller R. Berger C. Gerber J. K. Gimzewski F. M. Battiston P. Fornaro J. P. Ramseyer E. Meyer H. J. Güntherodt Anal. Chim. Acta 1999 393 59 65
35. M. K. Ghatkesar E. Rakhmatullina H.-P. Lang C. Gerber M. Hegner T. Braun Sens. Actuators, B 2008 135 133 138
36. A. K. Gupta P. R. Nair D. Akin M. R. Ladisch S. Broyles M. A. Alam R. Bashir Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2006 103 13362 13367
37. D. Lange C. Hagleitner A. Hierlemann O. Brand H. Baltes Anal. Chem. 2002 74 3084 3095
38. R. McKendry J. Zhang Y. Arntz T. Strunz M. Hegner H. P. Lang M. K. Baller U. Certa E. Meyer H.-J. Güntherodt C. Gerber Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2002 99 9783 9788
39. P. S. Waggoner M. Varshney H. G. Craighead Lab Chip 2009 9 3095 3099
40. D. M. Karabacak S. H. Brongersma M. Crego-Calama Lab Chip 2010 10 1976 1982
41. D. M. Karabacak V. Yakhot K. L. Ekinci Phys. Rev. Lett. 2007 98 254505
42. K. L. Ekinci D. M. Karabacak V. Yakhot Phys. Rev. Lett. 2008 101 264501
43. V. Yakhot C. Colosqui J. Fluid Mech. 2007 586 249 258
44. O. Svitelskiy V. Sauer N. Liu K.-M. Cheng E. Finley M. R. Freeman W. K. Hiebert Phys. Rev. Lett. 2009 103 244501
45. R. B. Bhiladvala Z. J. Wang Phys. Rev. E: Stat., Nonlinear, Soft Matter Phys. 2004 69 036307
46. J. F. Vignola J. A. Judge J. Appl. Phys. 2008 104 124305
47. D. Ramos J. Mertens M. Calleja J. Tamayo Appl. Phys. Lett. 2008 92 173108
48. M. R. Paul M. C. Cross Phys. Rev. Lett. 2004 92 235501
49. G. Karniadakis, A. Beskok, and N. Aluru, Microflows and Nanoflows, Springer, New York, 1st ed., 2005
50. M. J. Martin B. H. Houston Appl. Phys. Lett. 2007 91 103116
51. M. Gad-el-Hak J. Fluids Eng. 1995 117 3 5
52. L. D. Landau and E. M. Lifshitz, Fluid Mechanics, Butterworth-Heinemann, Oxford, 2nd ed., 1987
53. G. K. Batchelor, An Introduction to Fluid Dynamics, Cambridge University Press, 2000
54. E. O. Tuck J. Eng. Math. 1969 3 29 44
55. J. E. Sader J. Appl. Phys. 1998 84 64 76
56. L. D. Landau and E. M. Lifshitz, Statistical physics. Pt.1, Pt.2, Oxford: Pergamon Press, 1980
57. C. Cercignani, Mathematical methods in kinetic theory, Plenum Press, 1990
58. P. L. Bhatnagar E. P. Gross M. Krook Phys. Rev. 1954 94 511 525
59. S. Chen G. D. Doolen Annu. Rev. Fluid Mech. 1998 30 329 364
60. H. Chen S. Kandasamy S. Orszag R. Shock S. Succi V. Yakhot Science 2003 301 633 636
61. R. Benzi S. Succi M. Vergassola Phys. Rep. 1992 222 145 197
62. S. Chapman and T. G. Cowling, The mathematical theory of non-uniform gases. an account of the kinetic theory of viscosity, thermal conduction and diffusion in gases, 1970
63. S. Chapman Proc. R. Soc. London, Ser. A 1916 93 1 20
64. H. Chen S. Orszag I. Staroselsky S. Succi J. Fluid Mech. 2004 519 301 314
65. E. Lauga, M. Brenner, and H. Stone, Springer, New York, 2007; chapter Microfluidics: The no-slip boundary condition, pp. 1219-1240
66. S. H. Kim H. Pitsch I. D. Boyd Phys. Rev. E: Stat., Nonlinear, Soft Matter Phys. 2008 77 026704
67. C. E. Colosqui D. M. Karabacak K. L. Ekinci V. Yakhot J. Fluid Mech. 2010 652 241 257
68. J. H. Park P. Bahukudumbi A. Beskok Phys. Fluids 2004 16 317 330
69. P. Bahukudumbi A. Beskok J. Micromech. Microeng. 2003 13 873 884
70. A. Cleland, Foundations of Nanomechanics, Springer, New York, 1st ed., 2003
71. T. Kouh D. Karabacak D. H. Kim K. L. Ekinci Appl. Phys. Lett. 2005 86 13106
72. A. Sampathkumar T. W. Murray K. L. Ekinci Appl. Phys. Lett. 2006 88 223104
73. I. Bargatin E. B. Myers J. Arlett B. Gudlewski M. L. Roukes Appl. Phys. Lett. 2005 86 133109
74. D. Karabacak T. Kouh C. C. Huang K. L. Ekinci Appl. Phys. Lett. 2006 88 193122
75. I. D. Vlaminck J. Roels D. Taillaert D. V. Thourhout R. Baets L. Lagae G. Borghs Appl. Phys. Lett. 2007 90 233116
76. Q. P. Unterreithmeier S. Manus J. P. Kotthaus Appl. Phys. Lett. 2009 94 263104
77. N. Liu F. Giesen M. Belov J. Losby J. Moroz A. E. Fraser G. McKinnon T. J. Clement V. Sauer W. K. Hiebert M. R. Freeman Nat. Nanotechnol. 2008 3 715 719
78. R. Almog S. Zaitsev O. Shtempluck E. Buks Phys. Rev. Lett. 2007 98 078103
79. W. J. Venstra H. S. J. van der Zant Appl. Phys. Lett. 2008 93 234106
80. D. J. Evans and G. Morriss, Statistical Mechanics of Nonequilibrium Liquids, 2nd edition, Cambridge University Press, 2008
81. A. Groisman V. Steinberg Nature 2000 405 53 55
82. R. B. Bird, R. C. Armstrong, and O. Hassager, Dynamics of Polymeric Liquids, Vol. 1, Wiley, New York, 1977
83. R. B. Bird, C. F. Curtis, R. C. Armstrong, and O. Hassager, Dynamics of Polymeric Liquids Kinetic Theory, Vol. 2, John Wiley, New York, 1987
84. J. Magda R. Larson J. Non-Newtonian Fluid Mech. 1988 30 1 19
85. M. Li H. X. Tang M. L. Roukes Nat. Nanotechnol. 2007 2 114
86. S. S. Verbridge L. M. Bellan J. M. Parpia H. G. Craighead Nano Lett. 2006 6 2109 2114