Programmable mechanical resonances in MEMS by localized Joule heating of phase change materials

Advanced Materials

Volumn 25, Issue 44, 2013, Pages 6430-6435

  Manca, Nicola ^a,b   Pellegrino, Luca ^a   Kanki, Teruo ^c   Yamasaki, Syouta ^c   Tanaka, Hidekazu ^c   Siri, Antonio Sergio ^a,b   Marré, Daniele ^a,b  

^a CNR SPIN   (Italy)

^b UNIVERSITY OF GENOA   (Italy)

^c OSAKA UNIVERSITY   (Japan)

Author keywords

adaptative electronics; frequency tuning; Joule heating; mechanical resonators; vanadium dioxide

Indexed keywords

EIGENFREQUENCY; FREQUENCY-TUNING; MECHANICAL RESONANCE; MECHANICAL RESONATORS; NANOSTRUCTURE ARRAYS; PHASE CO-EXISTENCE; POWER SOURCES; VANADIUM DIOXIDE;

MICROMECHANICAL RESONATORS; PHASE CHANGE MATERIALS; SEMICONDUCTOR INSULATOR BOUNDARIES; STIFFNESS;

JOULE HEATING;

EID: 84888644635     PISSN: 09359648     EISSN: 15214095     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adma.201302087     Document Type: Article

References (39)

1. K. Eom, H. S. Park, D. S. Yoon, T. Kwon, Physics Reports 2011, 503, 115.
2. P. S. Waggoner, H. G. Craighead, Lab Chip. 2007, 7, 1238.
3. M. Li, H. X. Tang, M. L. Roukes, Nature Nanotech. 2007, 2, 114.
4. P. Quirin, E. Unterreithmeier, M. Weig, J. P. Kotthaus, Nature 2009, 458, 07932.
5. S. C. Jun, X. M. H. Huang, M. Manolidis, C. A. Zorman, M. Mehregany, J. Hone, Nanotechnology 2006, 17, 1506.
6. T. Kniknie, Y. Bellouard, E. Homburg, H. Nijmeijer, X. Wang, J. J. Vlassak, J. Micromech. Microeng. 2010, 20, 015039.
7. E. Merced, R. Cabrera, N. Davila, F. E. Fernandez, N. Sepulveda, Smart Mater. Struct. 2012, 21, 035007.
8. T. Driscoll, J. Quinn, M. Di Ventra, D. N. Basov, G. Seo, Y.-W. Lee, H.-T. Kim, D. R. Smith, Phys. Rev. B 2012, 86, 094203.
9. V. Eyert, Phys. Rev. Lett. 2011, 107, 016401.
10. A. Zimmers, L. Aigouy, M. Mortier, A. Sharoni, S. Wang, K. G. West, J. G. Ramirez, I. K. Schuller, Phys. Rev. Lett. 2013, 110, 056601.
11. A. C. Jones, S. Berweger, J. Wei, D. Cobden, M. B. Raschke, Nano Lett. 2012, 10, 1574.
12. J. Wei, Z. Wang, W. Chen, D. H. Cobden, Nature Nanotech. 2009, 4, 420.
13. H. Takami, K. Kawatani, H. Ueda, K. Fujiwara, T. Kanki, H. Tanaka, Appl. Phys. Lett. 2012, 101, 263111.
14. M. M. Qazilbash, A. Tripathi, A. A. Schafgans, B.-J. Kim, H.-T. Kim, Z. Cai, M. V. Holt, J. M. Maser, F. Keilmann, O. G. Shpyrko, D. N. Basov, Phys. Rev. B 2011, 83, 165108.
15. J. Kim, C. Ko, A. Frenzel, S. Ramanathan, J. E. Hoffman,. Appl. Phys. Lett. 2010, 96, 213106.
16. D.-W. Oh, C. Ko, S. Ramanathan, D. G. Cahill, Appl. Phys. Lett. 2010, 96, 151906.
17. M. M. Qazilbash, M. Brehm, G. O. Andreev, A. Frenze, P.-C. Ho, B.-G. Chae, B.-J. Kim, S. J. Yun, H.-T. Kim, A. V. Balatsky, O. G. Shpyrko, M. B. Maple, F. Keilmann, D. N. Basov, Phys. Rev. B 2009, 79, 075107.
18. 2 polymorphs and in situ electron microscopy. Phys. Rev. B. 1998, 57, 5111-5121.
19. J. Cao, E. Ertekin, V. Srinivasan, W. Fan, S. Huang, H. Zheng, J. W. L. Yim, D. R. Khanal, D. F. Ogletree, J. C. Grossman, J. Wu, Nature Nanotech. 2009, 4, 732.
20. H. Takami, T. Kanki, S. Ueda, K. Kobayashi, H. Tanaka, Phys. Rev. B 2011, 85, 205111.
21. D. Brassard, S. Fourmaux, M. Jean-Jacques, J. C. Kieffer, M. El Khakania, Appl. Phys. Lett. 2005, 87, 051910.
22. J. Cao, Y. Gu, W. Fan, L. Q. Chen, D. F. Ogletree, K. Chen, N. Tamura, M. Kunz, C. Barrett, J. Seidel, J. Wu, Nano Lett. 2010, 10, 2667.
23. H. Coy, R. Cabrera, N. Sepúlveda, F. E. Fernández, J. Appl. Phys. 2010, 108, 113115.
24. J. Cao, W. Fan, Q. Zhou, E. Sheu, A. Liu, C. Barrett, J. Wu, J. Appl. Phys. 2010, 108, 083538.
25. A. Rua, R. Cabrera, H. Coy, E. Merced, N. Sepulveda, F. E. Fernandez, J. Appl. Phys. 2012, 111, 104502.
26. A. Rúa, F. E. Fernández, M. A. Hines, N. Sepúlveda, J. Appl. Phys. 2010, 107, 074506.
27. L. Pellegrino, N. Manca, T. Kanki, H. Tanaka, M. Biasotti, E. Bellingeri, A. S. Siri, D. Marré, Adv. Mater. 2012, 24, 2929.
28. D. G. Schlom, L.-Q. Chen, X. Pan, A. Schmehl, M. A. Zurbuchen, J. Am. Ceram. Soc. 2008, 91, 2429.
29. K. Okimura, T. Furumu, Jpn. J. Appl. Phys. 2005, 44, 5A.
30. Y. Muraoka, Y. Ueda, Z. Hiroi, J. Phys. Chem. Solids 2002, 63, 965.
31. M. Biasotti, L. Pellegrino, R. Buzio, E. Bellingeri, C. Bernini, A. S. Siri, D. Marré, J. Micromech. Microeng. 2013, 23, 035031.
32. A. Tselev, J. D. Budai, E. Strelcov, J. Z. Tischler, A. Kolmakov, S. V. Kalinin, Nano Lett. 2011, 11, 3065.
33. A. Crunteanu, J. Givernaud, J. Leroy, D. Mardivirin, C. Champeaux, J.-C. Orlianges, A. Catherinot, P. Blondy, Sci. Technol. Adv. Mater. 2010, 11, 065002.
34. D. Ielmini, A. L. Lacaita, D. Mantegazza, IEEE Trans. Electron Devices 2007, 308.
35. W. Fan, S. Huang, J. Cao, E. Ertekin, C. Barrett, D. R. Khanal, J. C. Grossman, J. Wu, Phys. Rev. B 2009, 80, 241105R.
36. D. Rugar, R. Budakian, H. J. Mamin, B. W. Chui, Nature 2004, 430, 329.
37. A. D. O'Connell, M. Hofheinz, M. Ansmann, R. C. Bialczak, M. Lenander, E. Lucero, M. Neeley, D. Sank, H. Wang, M. Weides, J. Wenner, J. M. Martinis, A. N. Cleland, Nature 2010, 464, 697.
38. A. K. Naik, M. S. Hanay, W. K. Hiebert, X. L. Feng, M. L. Roukes, Nature Nanotech. 2009, 4, 445.
39. S. Sengupta, H. S. Solanki, V. Singh, S. Dhara, M. M. Deshmukh, Phys. Rev. B 2010, 82, 155432.