Fenomeni dissipativi in micro risonatori

Questa tesi tratta dello studio delle diverse sorgenti di dissipazione presenti nel funzionamento di micro risonatori MEMS. Il lavoro si inquadra in un progetto europeo (Go4Time) all’interno del quale il centro di ricerca finlandese VTT sta sviluppando micro risonatori mediante tecniche capacitive e piezoelettriche. Uno degli obiettivi del lavoro è spiegare l’aumento di fenomeni dissipativi che apparentemente accompagnano l’uso di tecnologie piezoelettriche.I risonatori sviluppati sono descritti nella prima parte. Questa descrizione comprende le tecnologie scelte, i materiali usati, il funzionamento dei risonatori e le ragioni di queste scelte. Si fa in un secondo tempo un ripasso sul fenomeno di smorzamento di un sistema oscillante, fenomeno associato alla dissipazione dell’energia meccanica. Nello stesso momento, si definisce il fattore di merito Q che permette la classificazione dei risonatori secondo la loro natura dissipativa. Si presentano fenomeni dissipativi dovuti all’accoppiamento termo-meccanico, cioè lo smorzamento e l’effetto Akhiezer. Si fa un ripasso della teoria su quale si basa la fisica di questi fenomeni e si valutano le dissipazioni associate grazie a modelli numerici, oppure sulla base di modelli individuati in letteratura. Poi si introducono le dissipazioni di interfaccia con la teoria, la costruzione di modelli semplificati basati sul modello Shear-Lag e il modello Plane-Stress e la valutazione numerica della dissipazione con l’aiuto dei dati sperimentali forniti da VTT.