NEMS-納機(jī)電系統(tǒng)

目前，世界各地在NEMS及其相關(guān)方面開展的研究工作主要有：

(1) 諧振式傳感器,包括質(zhì)量傳感、磁傳感、慣性傳感等；

(2) RF諧振器、濾波器；

(3)微探針熱讀寫高密度存儲(chǔ)、納米磁柱高密度存儲(chǔ)技術(shù)；

(4)單分子、單DNA檢測(cè)傳感器以及NEMS生化分析系統(tǒng)(N-TAS)；

(5)生物電機(jī)；

(6)利用微探針的生化檢測(cè)、熱探測(cè)技術(shù)；

(7)熱式紅外線傳感器；

(8)機(jī)械單電子器件；

(9)硅基納米制作、聚合物納米制作、自組裝；等等。

為什么要研究發(fā)展NEMS系統(tǒng)？因?yàn)槿藗兿Ｍ麑?duì)微小的力和位移進(jìn)行測(cè)量。超導(dǎo)器件約瑟夫森結(jié)中電流的震蕩，邁克耳遜干涉儀等都可以歸結(jié)為對(duì)微小位移的測(cè)量。集成化的NEMS系統(tǒng)能夠?qū)?0^-21克的質(zhì)量和10^-21牛頓的力進(jìn)行測(cè)量。這么靈敏的探測(cè)器可以幫助我們測(cè)量單個(gè)核子的核自旋，進(jìn)而對(duì)大分子的三維結(jié)構(gòu)能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量。

NEMS系統(tǒng)中的振子頻率一般高達(dá)幾十兆赫茲，最高的頻率達(dá)到10^9赫茲。振子的震動(dòng)是與電場(chǎng)耦合著的，可以受電場(chǎng)控制。納米光機(jī)械系統(tǒng)（NOMS）也與此類似，不過與機(jī)械振子耦合的不是電場(chǎng)，而是光場(chǎng)。與NEMS不同，NOMS也可以用作光學(xué)器件，完成一些非線性光學(xué)的實(shí)驗(yàn)，或者作為一些特殊的光源。

有兩種研究途徑被研究者視為標(biāo)準(zhǔn)的NEMS研究方法。一種方法，自上而下，可以總結(jié)為“用一套工具來制作一套更小的工具”。例如，一個(gè)用毫米量級(jí)的工廠制作出來微米量級(jí)的工具，可以用來制作納米量級(jí)的器械。另一種方法自下而上，可以被認(rèn)為是組裝原子和分子，使之達(dá)到期間所要求的復(fù)雜度和功能。這種過程可能用到自組裝或分子生物系統(tǒng)。