电磁场驱动纳米管线旋转的实验及数值模拟研究

基于硅片的微电子芯片受到加工制造限制，其可以容纳的晶体管数量已经趋于极限。采用'基于纳米管线'的纳电子学取代'基于硅技术'的微电子学是突破该极限的有效途径。新技术基于流体自适应机制，采用外加电磁场控制纳米管线运动，'由小而大'制造下一代电子芯片，取代常规'由大而小'的制造技术。通过控制纳米管线的运动进而控制芯片成型加工的技术难题成为限制该技术发展的主要瓶颈。本项目拟以液体中纳米管线在外加电磁场驱动下的旋转运动为研究对象，通过可视化试验和数值分析手段，探索纳米尺度效应对纳米管线旋转运动影响规律，建立耦合多物理场作用下纳米管线旋转运动的数学模型并进行数值模拟，进行纳米管线运动可视化试验研究。旨在揭示外加电磁场驱动下主要控制参数对纳米管线旋转运动的作用规律，获得定量的规律预测模型，并结合试验结果修正及验证所得结论。为基于纳米管的芯片制造技术提供理论依据和应用技术基础。