I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   9 ,   No .   4 A u g u s t   201 9 ,   p p .   3 0 9 0 ~3 0 9 9   I SS N:  2 0 8 8 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v9 i 4 . p p 3 0 9 0 - 3099          3090       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s co r e . co m/ jo u r n a ls /in d ex . p h p / I JE C E   Reso na nce f r eque ncy   a na ly sis  of las er optical   fiber   ba sed o m icro ca ntilever       M o ha na d Alj a na bi   El e c tri c a P o w e Tec h n iq u e s E n g in e e rin g ,   T e c h n ica Co ll e g e /AL - M a u sa ib ,   A l - F u ra A l - Aw sa T e c h n ica Un iv e rsit y ,   Ira q       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Dec   30 ,   2 0 1 8   R ev i s ed   Mar   2 8 ,   2 0 1 9   A cc ep ted   A p r   8 ,   2 0 1 9       T h e   n o rm a f re q u e n c y   o f   s m a rt  b e a m s   w a s   o rig in a ted   u ti li z in g   F E M   [ A n s y s   a n d   Co m so l]   c o d e   f o f irst  f iv e   m o d e b y   v a r y in g   th e   p o siti o n   o f   a c tu a to f ro m   th e   f ix e d   e n d   o f   th e   str u c t u re ,   a n d   it   h a a   su it a b le  a rra n g e m e n w it h   a n a ly ti c a ll y   f o u n d   th e   sta n d a rd   f re q u e n c y .   T h is  p a p e in c lu d e lea rn in g   a   re so n a n c e   f re q u e n c y   a n a l y sis  o f   las e o p ti c a f ib e b a se d   o n   m icro c a n ti lev e o f   d e sig n in g   m a g n e ti c   a c tu a to u si n g   A n s y a n d   Co m so s im u latio n .   T h e   d e s ig n   o f   o p ti c a f ib e in c lu d e Nic k e l   c a n ti lev e r,   t w o   m a g n e ts  a n d   o n e   c o il   th a a p p ly   to   f o rc e   o n   th e   c a n ti lev e r.   Af ter   th e   c u rre n f lo w s   in   th e   c o il   d o m a in ,   th e   sh a p e   o f   m i c ro c a n ti lev e w i ll   b e   d e f o r m e d .   It  w il l   m o v e   to   z -   d irec ti o n   th a d e p e n d o n   th e   f o r c e   d irec ti o n .   T w o   m e th o d in c lu d in g ,   Co m so M u lt ip h y sic s,  A n s y s   a n d   a n a l y ti c a e q u a ti o n h a v e   b e e n   u ti li z e d   to   c a lcu late   th e   re so n a n c e   f re q u e n c y ,   c u rre n a n d   f o rc e   v a lu e s.  T h e   sim u latio n   re su lt in c lu d e   c a lcu latin g   th e   c u rre n (m a g n e ti c   c u rre n d e n sity a n d   e ff e c ts   o f   th e   m a g n e ti c   f ield   o f   th e   c o il   o n   th e   c a n ti lev e (f o rc e   c a lcu latio n ).   Util izin g   th is  m e th o d   is  to   li m it   fa u lt s   (e rro rs)  o f   o p ti c a f ib e las e b e tw e e n   tran sm it ter  a n d   re c e iv e s y ste m   (d e tec ti o n   sy ste m f o a n y   ti m e   o f   c u tt in g   c o il   w h e n   th e   sig n a o f   a   las e r   p a ss e th ro u g h   th e   c o il .   I n   c o n c u lsio n s,   re so n a n f re q u e n c y   ( f _ n tu n i n g   u sin g   c a n ti li v ier  p re se n ted   in   t h e   re sra c h   h a v e   larg e v a riab le  ra n g e   b y   u sin g   sim u latio n s.  Ho w e v e r,   th e   a d ju sti n g   o th e   sy ste m   a n d   c h a n g in g   t h e   d e m in sio n s.Re so l u ti o n s   t o   t h is  p ro b lem a ti c   c o n tain   tu n in g   t h e   m o d e o f   re so n a n t   f re q u e n c y   to   p ro d u c e   b y   c a n ti li v ier  w it h   2 - ma g n e ts  a n d   c o il   w h e n   t h e   sig n a p a ss   f ro m   las e so u rc e .   Ba se d   o n   th e se   si m u latio n a n d   c h a ra c teriz a ti o n   re su lt s,  t h e   p ro p o se d   a ss e m b ly   c a n   b e   a   g o o d   a p p li c a n f o e v o lv in g   a   l o w   p rice ,   h ig h   m a teria p lat f o r m   f o m a n y   b io l o g ica l,   las e o p ti c a f ib e r,   c o m m u n ica ti o n ,   m a c h in e   lea rn in g ,   b io se n so rs  a n d   b io m e d ica a p p li c a ti o n s.    K ey w o r d s :   B io s en s o r   L aser   Mic r o ca n tilev er   Op tical  f ib er   R eso n a n f r eq u en c y   Co p y r ig h ©   2 0 1 9   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Mo h an ad   A lj an ab i ,     E lectr ical  P o w er   T ec h n iq u es  E n g i n ee r i n g ,   T ec h n ical  C o lle g / AL -   Ma u s aib ,   A l - F u r at   Al - A w s at  T ec h n ical  Un i v er s it y ,   Naj af ,   I r aq .   T el:  0 0 9 6 4 7 7 3 5 4 0 1 4 3 8   E m ail:  alj an ab i m o h a n a d @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N     Flex ib le  s tr u ct u r es  f r eq u e n tl y   h av lo w   r i g id it y   an d   s li g h t   m ater ial  d a m p in g   r atio .   T h ex citatio n   m a y   lead   to   cr itical  lar g e   a m p litu d v ib r atio n   an d   lo n g   s et tlin g   ti m e.   T h ese  ca n   r es u lt  i n   f a ti g u e,   i n s tab ilit y   an d   p o o r   o p er atio n   o f   th s t r u ctu r es.  Vib r atio n   co n tr o o f   f lex ib le  s tr u ct u r es  is   s ig n i f ican p r o b lem   i n   v ar io u s   s cie n ce   ap p licatio n s ,   p ar ticu lar l y   f o r   th p r ec is o p e r atio n   p ar am e ter s   in   ae r o s p ac s y s te m s ,   s atellite s ,   a   m ag n etic  ac t u a to r ,   f lex ib le  m an ip u lato r s ,   laser   o p tical  f ib er ,   m o d es  o f   f r eq u en c y   r eso n a n ce   w it h   tr an s m itter   an d   r ec eiv er ,   tr an s d u ce r ,   b io s e n s o r   o f   n a n o an te n n as,  etc.   [ 1 - 3 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       R eso n a n ce   fr eq u e n cy   a n a lysi s   o f la s er o p tica l fib er b a s ed   o n   micro ca n tilever  ( Mo h a n a d   A l ja n a b i )   3091   Dif f er en k i n d s   o f   ca n tile v e r s   w h ich   ar m ad o f   v ar i o u s   m ater ial s   h a v b ee n   ad v an ce d   a s   tr an s d u ce r s   u tili ze d   i n   b io s en s o r s   [ 4 - 6 ] .   R eg ar d i n g   ac tu at in g   a n d   s en s i n g   tech n iq u es,  all  th ca n tile v er s   ca n   b d iv id ed   in to   t w o   ca teg o r ies p ass iv a n d   ac tiv e.   T h p ass iv ca n tile v er s ,   s u c h   as  s ilico n - b ased   ca n tile v er s ,   n ee d   s ep ar ated   s y s te m   to   ac tu ate  th d e v ice  an d   t y p icall y   u t ilize  s ep ar ated   o p tical  s y s te m   to   m ea s u r e/ m o n ito r   t h v ib r atio n   o f   th e   d ev ice.     T h ac tiv ca n tile v er s ,   f o r   ex a m p le,   p iezo elec tr ic - b ased   ca n tile v er s ,   ca n   b ea s il y   m o tiv a ted   b y   s i m p l y   ap p l y i n g   d r iv i n g   f ield ,   a n   elec t r ic  f ield ( E )   i n   t h e   p iezo elec tr ic,   an d   th v ib r ati o n   b eh av io u r   o f   t h ac ti v ca n tile v er   ca n   b d ir ec tl y   s e n s ed / m o n ito r ed ,   b y   m ea s u r in g   i m p ed an ce   i n   t h p iezo elec tr ic  [ 7 - 9 ] .   B ec au s o f   t h ea s i n es s   an d   a v ailab ilit y   o f   th m icr o / n an o - f ab r icatio n   m et h o d ,   s ilico n - b ased   ca n ti le v er s   ar m u c h   m o r e x te n s i v el y   i n v e s ti g ated   th a n   o t h er s .   A d d itio n al l y ,   s ilico n - b ased   ca n tile v er s   s h o w   a   h ig h er   v al u t h an   p iezo elec tr ic - b ased   ca n tile v er s   a n d   lase r   o p tical  f ib er   [ 1 0 ].   T h o b j ec tiv o f   th i s   p ap er   is   to   d esig n   a   m ag n etic   ac tu a to r   th at  ha s   m icr o ca n tile v er ,   t wo   m a g n et s   an d   co il  b y   u s i n g   C o m s o a n d   An s y s   s i m u latio n .   T h p ar ts   o f   m ag n etic  ac t u ato r   th at  a r f if t y   t u r n s   co il,   Ni  ca n tile v er   an d   t w o   m a g n e ts .     T h v o ltag is   ap p lied   to   th co il   to   p r o d u ce   cu r r en f lo w s   w h e n   cu r r en t   f lo w s   t h r o u g h   th e   co il  m a g n e tic  f ield   o cc u r s Af ter   th at   m ag n et ic  f ield   ap p lies   f o r ce   o n   Ni  ( f er r o m a g n et ic   m ater ial)   m icr o ca n tile v er .   T h is   f o r ce   ca u s ed   to   d ef o r m   th ca n tile v er s   [ 1 1 ] ,   m icr o ca n tile v er s   t h at  u s e   m ag n etic  ac t u atio n   to   u til iz e   as  m a s s   s e n s o r s   f o r   b io - a p p li ca tio n s .   T h m icr o ca n t il ev er s   ar m ad e   o f   elec tr o p lated   co b alt n ick el  t h at  h as  s p ec if ic   p r o p er ties   th ese  ar lo w   co n d u cti v it y   a n d   h i g h   s a tu r atio n   m ag n eti s atio n .   I n s tead ,   th m icr o ca n tilev er s   ar s ti m u lated   b y   ap p l y in g   elec tr o m a g n e tic   f ield s   ( E ,   H)   [ 1 2 ] .   Op tical  f ib er   s e n s o r s   ar cla s s i f ied   d ep en d   o n   th p o s itio n ,   o p er atio n   p r in cip le  an d   ap p licatio n s   to   t h r ee   g r o u p s .   I n   th e   f ir s g r o u p ,   o p tical  f ib er s   ar d iv id ed   as   an   e x tr in s ic  o r   i n tr i n s ic.   I n   a n   ex t r in s ic,   t h f ib er   i s   u tili ze d   to   ca r r y   li g h t to   an d   f r o m   a n   e x ter n a l o p tical  d ev ice  w h er th s en s i n g   tak e s   p lace .   A l s o ,   f ib er   is   w o r k   as  lead er   to   d eliv er   l ig h to   t h s e n s in g   p o s itio n .   Desp ite   t h f ac i n   a n   i n tr in s ic  ca s e,   th e   p h y s ical  p r o p er ties   o f   th f ib er s   ar f o cu s in g   to   c h an g e.   T h ese  c h an g es  ar w o r k s   o n   th o p tical  f ib er   to   ch a n g ap p r o x i m atel y   o f   th li g h t d i s ti n g u i s h i n g   as s h o w n   i n   F i g u r 1 .   T h m ain   p ar ts   o f   th e   m icr o   m ag n etic   ac tu a to r   s h o u ld   co n s is o f   a   s u b s tr ate,   co il ,   m a g n et ic   p h y s ical,   an d   p o r tab le  m e m b r an e   [ 1 3 ] .   T h w o r k in g   p r in c ip le  o f   t h d ev ice   in   liter at u r is   th at  t h cu r r en t   i s   u s e f u l   to   th co il,  th en   m a g n etic  f ield   is   p r o d u ce d   w h ic h   in ter ac ts   w it h   th e   m ag n etic  f iel d   o f   th p er m a n en t   m ag n et  to   p r o d u ce   f o r ce .   T h is   f o r ce   ac ts   o n   t h m e m b r a n th er eb y   ca u s in g   it  to   d ef le ct.   T h d ef l ec tio n   p r im ar il y   d ep en d s   o n   t h m ag n etic  f o r ce   g e n er ated   b y   t h c o il  an d   th m a g n et,   an d   t h r e s to r in g   f o r ce   o f   th e   m e m b r a n e   [ 1 4 ,   1 5 ] .     E lectr o m a g n etic  ac tu a to r s   ch ar ac ter is ticall y   ca n   b w o r k e d   at  s u b s tan tial l y   s m aller   v o ltag es  b u t   m i g h t   r eq u ir lar g er   d r iv in g   c u r r en ts .     Op tica s e n s o r s   t y p ic all y   w o r k   d ep en d   o n   e m itt in g   lig h to   th e   s u r f ac e   o f   t h ca n tile v er   w i th   la s er   an d   a n al y s i n g   t h e   lo ca t io n   o f   r ef lec ted   li g h to   m ea s u r t h e   b ea m     m o v e m e n t [ 1 6 ] .   Fig u r 2   s h o w s   th o p tical  d etec tio n   f o r   ca n tile v er   tec h n iq u e .           Fig u r 1 .   E x tr in s ic  an d   in tr in s i f ib er   o p tic  s en s o r s   [ 1 3 ]           Fig u r 2 .   Op tical  d etec tio n   f o r     ca n tile v er s   [1 6 ]       Ho w e v er ,   s ev er al  s t u d ies  p r o j ec ted   u tili zin g   m u lt ip lex i n g   tech n iq u to   d ec r ea s th n u m b er   o f   s o u r ce s   an d   d etec to r s .   Fo r   in s ta n ce ,   in   2 0 1 2   s et  ad v an ce d   s y s te m   f o r   m o n ito r i n g   ei g h t   ca n t ilev er s   [ 1 7 ] .   T h is   f o r m at  in v o lv e s   o f   8   Ver tical - ca v it y   s u r f ac e - e m itti n g   laser   an d   o n p h o to d etec to r .   A ls o ,   it  is   p r o b ab le   to   u s o n C C i m a g s cr ee n   as  d etec to r   f o r   w h o ll y   b io s e n s o r s .   Yu et   al.   u tili s e   o n co lli m ated   b ea m   as  a   lig h s o u r ce   f o r   1 0 0   o f   ca n ti lev er s   a n d   d is ti n g u i s h   t h eir   d i f f e r en ce   w it h   C C p la n [ 1 7 ] .   I n   ad d itio n ,   h a v i n g   h ig h   s e n s iti v it y   an d   g o o d   d eter m i n atio n ,   a n o th er   b en e f it   o f   o p tical  laser   d etec tio n   i s   th ea s o f   th e   f ab r icatio n   p r o ce s s   f o r   s en s o r s   w h ic h   ar g o in g   to   b u tili s ed   w ith   a n   o p tical  laser   s etu p .   Fo r   an y   ca n tile v er   s en s o r ,   th er ar t w o   p r o p er ties   o f   t h f r eq u en c y   r esp o n s t h at  ar o f   ce n tr al  i m p o r tan ce :   th p o s itio n   o f   t h e   r eso n an ce   f r eq u en c y   (   )   an d   th q u alit y   f ac to r   ( Q - f ac to r ) ,   g iv en   b y   f/f 0 ,   w h er is   th FW HM   o f   th Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   4 A u g u s t 2 0 1 9   :   3 0 9 0   -   3099   3092   r eso n an ce   p ea k   [ 1 8 , 1 9 ] .   B u t,  s in ce   d etec tio n   in   t h ese  s e n s o r s   w ill   b co m p leted   d ep en d   o n   li g h t’ s   r e f lectio n   f r o m   s u r f ac e,   it i s   s i g n if ica n t   to   h av u n i f o r m   s u r f ac to   a v o id   lig h t scatter i n g   [ 2 0 ] .     No w   th at   t h m a g n et ic  f l u x   d en s it y   ar o u n d   th e   m a g n ets   is   c h ar ac ter ized ,   d y n a m ic   m ag n et ic  an al y s i s   ca n   b p er f o r m ed   to   d eter m i n h o w   m u ch   v o ltag is   e x p ec ted   to   b g en er ated   w it h   t h ch o s e n   w i n d in g   co n f i g u r atio n .   T h v o l ta g e   g e n er ated   b y   co il  is   t h d er iv a tiv o f   th f l u x   lin k a g w it h   r esp ec to   ti m [ 2 1 ] .   T o   n ar r o w   d o w n   t h s co p o f   t h a n al y s i s ,   t h g en er al   co n f i g u r atio n   o f   t h m a g n ets   an d   t h co il s   ar e   d eter m in ed   f ir s t.  T h s i m p lest   w a y   to   in cr ea s th ch a n g in   m a g n etic  f lu x   is   to   u s s tr o n g   m ag n et.   An o th er   w a y   to   ac h ie v th e   s a m is   to   u s t w o   d if f er en m ag n e ts   t h at  ar e   attac h ed   s id e - by - s id w it h   d i f f er en t   d i m en s io n s   [ 2 2 ] .   I is   e v id en t t h at   elec tr o m ag n etic   f o r ce s   h a v th e   p o ten tial   to   g e n er ate  lar g d ef lectio n s   [ 2 2 ] .   Ut m o s t   o f   t h m a g n etic  m icr o ac tu ato r s   ad v a n ce d   u n t il  n o w   ar d ep en d en t   o n   t h v ar iab le  r elu ctan ce   p r in cip le   an d   u s s o f m a g n et ic  m ater ia ls   [ 2 3 ] .   Nev er th ele s s ,   h ar d   m a g n et ic  m ater ials   ar d ee m ed   a s   d esira b le  ac t u ato r   co m p o n e n t s   b ec au s o f   t h eir   f a v o u r ab le  s ca li n g   an d   th e   r esu lti n g   p o ten t ial  f o r   lar g er   f o r ce s   a n d   lar g er   d ef lectio n s ,   ap p licab le  to   m i lli - s ca le  ac t u ato r s .   P er m an e n m a g n e m icr o ac tu ato r s   h av b ee n   p r ev io u s l y   co n f ir m ed   eith er   u s i n g   h y b r id   ass e m b led ,   co m m er ciall y   av a ilab le  p er m a n e n m a g n ets  [ 2 4 ,   2 5 ] .   Dev elo p m en t   o f   b io - s en s i n g   ap p licatio n s   le d   to   in   g r ea in ter est  in   ca n tile v er - b ased   m icr o - r eso n a to r s .   D y n a m ic  m o d e   s en s in g   is   t y p icall y   f a v o u r ed   as  it  m a k es  av ai lab le  h ig h e r   s en s iti v it y   i n   m as s   m ea s u r e m en ts   co m p ar ed   to   s tatic  d ef lect io n   m ea s u r e m e n t s   [ 2 4 ] .         2.   M E T H O DS   Fab r icatio n   s eq u e n ce   o f   m ag n etic  m icr o - ac t u ato r   is   s h o w n   in   Fi g u r 3   [ 2 5 ] .   T h is   p r o ce s s   co m b in e   o r d in ar y   m icr o m ac h in in g   m et h o d s   s ac r i f icial   la y er   m et h o d s ”.   T h p r o ce s s   s tag e s   ar e le ctr o p latin g ,   s cr ee n   p r in tin g   a n d   la m in a tio n .   Mic ro - f ab r icatio n   o f   t h Mic r o - ca n tile v er s   i s   d ep en d ed   o n   t w o   lith o g r ap h y   s ta g es:   E lectr o p latin g   s tag a n d   Sacr if icial  la y er   etch i n g   s ta g e,   as s h o w n   in   F ig u r 4 .           Fig u r 3 .   Stag es o f   th f ab r icatio n   p r o ce s s   o f   th m ag n etic   ac t u ato r       Fig u r 4 .   Step s   o f   f ab r icatio n   o f   th co b alt - n ic k el   m icr o - r eso n ato r s       T h m e m b r a n w a s   f ab r icate d   b y   KO etc h i n g   o f   s ilico n   w a f er   [ 2 6 ] : L P C V d ep o s itio n   o f   s i lico n   n itrid e;  Sp in   o n ,   ex p o s a n d   d ev elo p   r esis tan ce P las m et ch es  s ilico n   n itrid e;  E li m i n at r esis an d   T i m ed   K OH  etch i n g   o f   s i lico n   w a f er   to   p r o d u ce   m e m b r a n es,  as s h o w n   i n   Fi g u r 5 .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       R eso n a n ce   fr eq u e n cy   a n a lysi s   o f la s er o p tica l fib er b a s ed   o n   micro ca n tilever  ( Mo h a n a d   A l ja n a b i )   3093       Fig u r 5 .   T h m e m b r a n w as  f ab r icate d   b y   KOH  etc h in g   o f   s ilico n   w a f er   w it h   co il       A d v an ta g es  o f   t h m a g n eti ac tu ato r   [ 23 ] 1 )   E lectr o m ag n etic  ac t u atio n   h as  t h e   b en ef it  o f   co n ta ctles s   m o v e m en t;  2 )   T h p o s s ib ilit y   o f   d r o p p in g   p o w er   co n s u m p tio n   i n   m ag n etic   ac t u ato r s   ca n   b d o n b y   u tili z in g   h ig h   r atio   co ils   v ar ieties  elec tr o m ag n etic s   an   g o o d - lo o k in g   o p ti m al  o f   d r iv in g   o p in io n an d   3 )   Nec ess ar y   d is ti n g u i s h in g   o f   h av in g   th e   ca p ac it y   to   p r o d u ce   lar g f o r ce s   w h ic h   a g r ee s   o n   t h ap p r o ac h   o f   d ev ices  w it h   lar g d e f lectio n .   I n   th is   p ap er ,   th C o m s o l   Mu l tip h y s ics  p r o g r a m   h a s   b ee n   u t ilized   to   g et  b en ef it  f r o m   t h to o l   an d   its   ap p licatio n   ar ea s   to   d esig n   m i cr o ca n tilev er .   T h liter atu r e   o f   th m a g n etic   ac t u ato r   is   s t u d i ed   to   u n d er s tan d   it s   b asics .   T h is   r esear ch   h a s   c u l m in ated   w i th   d esi g n i n g   o f   t h m ag n etic   ac t u ato r .   A th e   s a m ti m e,   t h m a g n et ic   ac tu ato r   w a s   d r a w n   b y   u s i n g   C o m s o to o to   ca lcu late  c u r r en t,  m a g n etic  f ield   an d   f o r ce   o f   co il  o n   th ca n tile v er   [2 6 ] .   1.   First,  th Ma g n etic  ac t u ato r   as Fig u r 6   an d   Fig u r 7   is   cr ea ted   an d   d r aw n   b y   u s i n g   C o m s o l to o l.    2.   Sp ec if ied   ele m en t y p o f   d e v ice  an d   m ater ial  p r o p er ties Y o u n g s   Mo d u l u s   a n d   P o is s o n   R atio ,   r elativ p er m ea b ili t y ,   r elati v p er m itti v it y ,   a n d   co n d u cti v it y   f o r   Ni  ca n tile v er ,   as T ab le  1   an d   T a b l 2   3.   Mo r eo v er ,   w al s o   en ter ed   o th er   m a ter ial  p r o p er ties   f o r   co il  an d   m a g n et s .       T ab le  1 .   First p ar t o f   s ea r ch   w ith   ( f o r   Fi g u r 6 )   El e me n t s   Y o u n g s M o d u l u s (P a )   P o i sso n   R a t i o   R e l a t i v e   P e r me a b i l i t y   R e l a t i v e   P e r mi t t i v i t y   C o n d u c t i v i t y   ( S / m)   A i r   ( a l l   s y st e m)   -   -   1   1   -   N i   c a n t i l e v e r   2 1 9 e 9   0 . 3 1   1 0 0   1   1 3 . 8 e 6   M a g n e t       5 0 0 0   1   si g ma(T [ 1 / K ] )   [ S / m ]   C o i l       1   1   3 . 7 e 7       T ab le  2 .   Seco n d   p a r t o f   s ea r ch   w it h   ( f o r   Fi g u r 7 )   El e me n t s   Y o u n g M o d u l u ( P a )   P o i sso n   R a t i o   R e l a t i v e   P e r me a b i l i t y   R e l a t i v e   P e r mi t t i v i t y   C o n d u c t i v i t y   ( S / m)   A i r   ( a l l   s y st e m)   -   -   1   1   -   N i   c a n t i l e v e r   2 1 9 e 9   0 . 3 1   1 0 0   1   1 3 . 8 e 6   M a g n e t       5 0 0 0   1   si g ma(T [ 1 / K ] )   [ S / m ]   C o i l       1   1   6 e 7       T h b asic e q u atio n s   o f   t h m a g n et ic  an d   elec tr ic  f ield ;     J =0     ( 1 )   × =         ( 2 )   =  +     ( 3 )   =   ( 4 )     = ×   ( 5 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   4 A u g u s t 2 0 1 9   :   3 0 9 0   -   3099   3094   T h b asic e q u atio n s   o f   Am p er e’ s   L a w   a n d   C u r r e n t Co n s er v a tio n ;     × ( μ 0 1 μ r 1 B )   σ v × B = J e     ( 6 )   B = × A     ( 7 )   J = 0     ( 8 )   D = ϵ 0 ϵ r E   ( 9 )     T h eq u atio n s   o f   Ma g n et ic  an d   E lectr ic   I n s u latio n     n × A = 0     ( 1 0 )   n J = 0       ( 1 1 )     Fo r ce   C alcu latio n ;     F = n Td S Ω     ( 1 2 )   τ = ( r r 0 ) × ( nT ) dS           Ω     ( 1 3 )   τ = r a × | r a × | τ   ( 1 4 )           Fig u r 6 .   T h s tr u ctu r o f   m ag n etic  ac t u ato r   ( f ir s t p ar t)       Fig u r 7 .   Ma g n etic  a ct u ato r   with   N= 5 0   tu r n   co il   ( s ec o n d   p ar t)       T h b asic e q u atio n s   f o r   t h m ag n et ic  f ie ld ;     B = × A     ( 1 5 )   × H = J e   ( 1 6 )     T h b asic e q u atio n s   o f   Am p er e’ s   L a w ;     × ( μ 0 1 μ r 1 B )   σ v × B = J e     ( 1 7 )   B = × A   ( 1 8 )       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       R eso n a n ce   fr eq u e n cy   a n a lysi s   o f la s er o p tica l fib er b a s ed   o n   micro ca n tilever  ( Mo h a n a d   A l ja n a b i )   3095   T h e q u atio n s   o f   Ma g n et ic  I n s u latio n     n × A = 0     ( 1 9 )   × ( μ 0 1 μ r 1 B )   σ v × B = J e     ( 2 0 )   B = × A     ( 2 1 )   J e = N ( V co i l + V i n d ) A R co i l e co i l   ( 2 2 )     T h C o m s o s i m u latio n   w il b co m p ar ed   w it h   an   a n al y tical   s o lu tio n   to   v er i f y   t h at  t h s a m e   r esu lts   ca n   b ac h ie v ed .   T h m a g n eti f o r ce ,   ( N) ,   o n   th mi cr o r eso n ato r   b ased   o n   th m ag n eti s atio n   o f   t h C o Ni   b ea m ,   ( A / m ) ,   an d   m a g n etic   f ield   g r ad ien t p r o d u ce d   b y   th ac tu atio n   co il   [ 2 7 ] ;     F = μ 0 v ( M × ̇ ) H   ( 2 3 )     w h er μ 0   ( N / A 2 )   is   t h p er m ea b ilit y   o f   f r ee   s p ac e,   n   ( m 3 )   is   th v o l u m o f   t h m icr o   r eso n ato r ,     is   th g r ad ie n t o p er ato r ,   an d   ( A / m )   is   t h u s e f u m a g n e tic  f i eld .       3.   RE SU L T A ND  D I SCU SS I O NS     3 . 1 .     Si m ula t io n r esu lt s   A   Ma g n etic  f l u x   d en s it y   n o r m   u s i n g   A n s y s   s i m u lat io n ,   th 3 P lo Gr o u p   2   u s i n g   C o m s o l   s i m u lat io n   a n d   th e   3 P lo Gr o u p   3   C o m s o s i m u latio n   ar s h o w n   as  Fi g u r 8 ,   Fi g u r 9   an d   Fi g u r 1 0 ,   r esp ec tiv el y .           Fig u r 8 .   Mu ltil i n e:  Ma g n e tic  f l u x   d en s it y   n o r m   ( T )         Fig u r 9 .   Su r f ac o f   th Ma g n etic  f l u x   d e n s it y   s tan d ar d   ( T )   Stre am lin e : M ag n etic  f lu x   d en s it y           Fig u r 1 0 .   A r r o w   s u r f ac t h e lectr o m ag n etic  f o r ce   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   4 A u g u s t 2 0 1 9   :   3 0 9 0   -   3099   3096   T h e   m ag n etic   ac tu at io n   o f   th s y s te m   co n tai n s   an   ele ctr o - co il,   t w o   p er m a n en t   m ag n et s   f o r   m ag n eti s atio n   o f   th ca n tile v e r s   an d   h ig h - c u r r en co il.  T h f ir s s tep   i s   to   d esig n   th m o d el  in   th 3D   f ig u r e   as  s h o w n   i n   Fi g u r 1 1 th t wo   m a g n ets   h a v th s a m s ize   an d   s h ap e,   an d   t h e y   ar e   p ar allel  w ith   d i s tan ce   b et w ee n   t h e m   2 4 e - 3 m   a n d   th d i m en s io n s   o f   ea c h   o th er   a r ( 3 , 1 5 , 1 1 )   e - 3 m .   T h co il   is   p o s itio n ed   i n   th e   ce n tr e   o f   th g ap   b et w ee n   m ag n et s ,   t h n u m b er   o f   tu r n s   i s   4 0 ,   an d   th e   t h ick n es s   o f   th w ir e   is   0 . 1 2 7 m m ,   th o u ter   r ad iu s   o f   t h co il   is   1 0 m m   s o ,   th i n n er   r ad iu s   is   9 . 7 4 6 m m .   Fi g u r 1 2   s h o w s   th cr o s s - s ec tio n   o f   t h e   co il T h m ag n etic   ac tu a tio n   o f   w er p lace d   in   p ar allel  to   ea ch   o th er   in   s u ch   a   w a y   to   f o r m   a   D C   m ag n etic   f ield   w it h   m a g n etic  li n es   ( H)   in   th d ir ec tio n   o f   th ca n til ev er s .   m a k es  m a g n e tic  d ip o le  m o m e n ts   i n   t h e   n ick e ca n ti lev er   alo n g   t h D C   f ield   li n es.  Af ter   th ca n tile v er   is   ex ci ted   b y   t h AC   m a g n etic  f ield   f o r m ed   b y   th elec tr o - co il,  th e   d ip o les  tr y   to   ali g n   t h e m s el v es  w it h   t h e   AC   f ield   v ib r atin g   th ca n ti le v er   at  t h f r eq u e n c y   o f   t h AC   m a g n etic  f ield .   T h elec tr o - co il  w a s   o p ti m is ed   to   cr ea te  m a x i m u m   AC   m a g n etic  f ield   o v er   t h ca n tile v er s   f o r   th m ax i m u m   cu r r en th at  ca n   b o b tain ed   f r o m   t h co il  a m p li f ier .   W s tu d y   t h ef f ec ts   b et w ee n   t w o   m a g n ets  a n d   co il  o n   th c y li n d er   as  ca n tile v er ,   th p r in cip le  o f   t h w o r k   o f   th i s   s t u d y   t h at   w h e n   c u r r en ap p lied   o n   co i l,  m a g n etic  f ield   g en er ated   w h ic h   s t u d ies   w it h   t h m ag n e tic  f ie ld   d is tr ib u tio n   ( H)   o f   th p er m an e n m ag n et   to   p r o d u ce   f o r ce ,   th is   f o r ce   ac ts   o n   th ca n tile v er   s o ,   th ca n t ilev er   w il v ib r ate  w ith   r eso n an ce   f r eq u en c y .           Fig u r e   1 1 .     Sch e m atic   v ie w   o f   th e   t w o   m a g n e tic  an d   co il  w it h   v ib r atio n   o f   ca n ti lev er           Fig u r e   1 2.   T h e   cr o s s   s ec tio n   o f   th co il   u s ed     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       R eso n a n ce   fr eq u e n cy   a n a lysi s   o f la s er o p tica l fib er b a s ed   o n   micro ca n tilever  ( Mo h a n a d   A l ja n a b i )   3097   3 . 2 .     Ana ly t ica l s o lutio n   W h en   w co m p ar ed   th s ec o n d   p ar o f   th p r o j ec t   s i m u latio n   w it h   t h s ec o n d   p ar an al y tica l   s o lu tio n ;     = 0 ( )     ( 2 4 )    =      ( 2 5 )     T ab le  3   s h o w s   d i f f er en v alu e s   o f   f r eq u e n c y   ca lc u lated   f r o m   th eq u ati o n   in   d i f f er e n t le n g t h   f r o m   ( 1 - 5 )   m m   w it h   t h v al u e s   o f   f r eq u e n c y   i n   C o m s o l si m u latio n .     = 3 . 52 2 2     ( 2 6 )     W h er A   i s   th ar ea   o f   t h cr o s s   s ec tio n   o f   t h c y li n d er   ( s ilic g las s   m ater ial) ,   d   1 2 5 * 1 0 - 6   m ,   E =7 3 . 1 * 1 0 P a,   ρ =2 2 0 3   ( Kg \ m 3 ) -     = 4 64     by   s u b s tit u tio n   ( 2 )   in   ( 1 ) ,   w g et   ( 2 7 )     = 3 . 52 8 2   ( 2 8 )       T ab le  3 .   P ar am eter s   o f   a n al y ti ca l so lu tio n                     Fro m   T ab le  4 ,   w e   s a w   t h at   th e   v a lu e s   o f   a n al y tical  f r eq u en c y   f o r   lo w er   m o d v i b r atio n   i s   ap p r o x im a te   to   t h f ir s ei g e n v al u e   i n   C o m s o also   t h f r eq u en c y   d ec r ea s es  a s   t h le n g th   o f   t h c y li n d er   in cr ea s es.   T ab le   5   s h o w s   d if f e r en v al u es  o f   f r eq u e n c y   ca lcu lated   f r o m   t h eq u atio n   f o r   th e   m o d e   o f   v ib r atio n   (m 1 ,   m 2   a n d   m 3 )   i n   d if f er en t le n g t h   f r o m   ( 1 - 5 )   m m   w it h   t h v alu es o f   f r eq u e n c y   i n   C o m s o s i m u lat io n .       T ab le  4.   Dif f er en v al u es o f   f r eq u en c y   ca lcu la ted   w i t h   v ar io u s   le n g th   f r o m   ( 1 - 5 )   m m   L ( mm )   F 1 ( H z )   Eq u a t i o n   F 1 ( H z )   C o mso l   1   1 . 0 0 3 9 9 4 4 e 5   1 . 0 0 0 7 6 e 5   2   2 5 2 2 4 . 6 1 1 3 8   2 5 1 5 3 . 2 3 0 7   3   1 1 2 1 0 . 9 3 8   1 1 1 9 2 . 0 5 1 8   4   6 3 0 6 . 1 5 2   6 2 5 4 . 9 7 9 5   5   4 0 3 5 . 9 3 7 8   3 9 1 8 . 8 3 9 5 5         = 64 2 4 2 4 2     ( 2 9 )   = 2 8 2 /   ( 3 0 )   P a r a me t e r   V a l u e   μ 0   4 10 7   I   ( A )   1 . 9   L   ( m)   0 . 5 × 10 3   N   ( t u r n s)   50   B   ( 0  ) /   F    ×   F ( N )   0 . 0454   L o r e n t z   f o r c e ( N / m^ 3 )   0 . 3 6 3 2 e 9   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   4 A u g u s t 2 0 1 9   :   3 0 9 0   -   3099   3098   T ab le  5.   D if f er en v al u es o f   f r eq u en c y   f o r   m o d o f   v ib r atio n   ( m 1 ,   m 2   a n d   m 3 )   in   d if f er en t le n g t h   f r o m   ( 1 - 5 )   m m   L   ( mm )   F 1 ( H z )   Eq u a t i o n   F 1 ( H z )   C o mso l   F 2 ( H z )   Eq u a t i o n   F 2 ( H z )     C o mso l   F 3 ( H z )   Eq u a t i o n   F 3 ( H z )   C o mso l   1   1 . 0 0 8 9 9 4 e5   1 . 0 0 0 7 6 3 e 5   6 . 4 1 3 1 5 e 5   5 . 9 8 9 1 0 4 e 5   1 7 . 6 7 8 1 0 4 e 5   1 4 . 4 1 5 2 6 e 5   2   2 5 2 2 4 . 6 1 7   2 5 1 5 3 . 2 3 0 7   1 . 6 0 3 2 8 8 e 5   1 . 5 5 7 3 3 6 e 5   4 . 4 1 9 5 2 6 0 2 e 5   4 . 2 7 9 8 8 7 e 5   3   1 1 2 1 0 . 9 3 8   1 1 1 9 2 . 0 5 1 8   7 1 2 5 7 . 2 6   6 9 7 6 2 . 9 7 8   1 . 9 6 4 2 3 3 7 e 5   1 . 9 3 6 8 4 e 5   4   6 3 0 6 . 1 5 2   6 2 5 5 . 3 2 1 8   4 0 0 8 2 . 2 0 8   3 9 1 7 7 . 8 6 0 4   1 . 1 0 4 8 8 1 5 e 5   1 . 0 9 3 8 5 e 5   5   4 0 3 5 . 9 3 7 8   3 9 3 3 . 1 5 9 4   2 5 6 5 2 . 6 1 3   2 4 6 8 8 . 0 6 1   7 0 7 1 2 . 4 1 6   6 8 7 5 4 . 4 2 7 1       Fo r   an al y tica l c alcu lat io n s ,   v i b r atio n   m o d d iv id ed   b y   2 π  h a s   b ee n   e m p lo y ed .   A s s u m t h c y li n d er   is   m ad o f   Sil ica  g la s s   in   ca n tile v er   w i th   d   1 2 5 * 1 0 - 6   m ,   E =7 3 . 1 * 1 0 P a,   ρ =2 2 0 3 ( Kg \ m 3 ) ,   σ =0 . 1 7       m 1 =1 . 8 7 5 ,   m 2 =4 . 7 3 0 0 4 1 ,   m 3 7 . 8 5 3 2 0 5 .       4.   CO NCLU SI O N     T h tech n i q u es   o f   t u n i n g   t h e   r eso n an t   f r eq u en c y   in cl u d c h an g i n g   t h e   d i m e n s io n s   o f   th e   ca n tile v er   an d   2 - m ag n et s   an d   co il  d ep e n d in g   o n   th c h a n g in g   s izes,  m ater ials   o f   t h ca n tile v er ,   s o u r ce   ap p l y   f o r   th i s   s y s te m   ( laser ,   I R )   o r   an y   s o u r ce   w o r k in g   a n d   m atc h i n g   b etw ee n   t h s tr u ct u r o f   t h is   p ar ts .   T h er ef o r e;  it  w a s   co n clu d ed   th at  ap p l y i n g   lo ad s   to   ca n tilev er   is   t h b est   m eth o d   to   tu n t h r eso n a n f r eq u en c y   o f   t h v ib r atio n   b ased   i s   co m p ar ed   t o   ap p ly i n g   co m p r es s i v m et h o d s .   R es u lts   f r o m   m a n y   test s   w h ic h   u s ca n ti lev er   p latf o r m s   h a v s h o w n   t h at  t h e s s e n s o r s   ca n   d e m o n s tr ate  g o o d   s en s it iv it y   a n d   h ig h   r eso l u t io n .   Mo r eo v er ,   f o r   s m ar t   m ater ia ls   w ill  co n tr o th d esi g n   i n   th e   r elatio n s h i p s   o f   d ec r ea s i n g   t h v ib r ati o n s   a m p lit u d an d   f r eq u en c y   to   ad v an ce   t h ef f i cien c y   o f   th d esi g n er   i n   th n e w   ap p licatio n s .   Mo r eo v er ,   w s t u d y   ca n tile v er s   d i m en s io n s   w it h   th eir   ef f ec o n   r eso n a n ce   f r eq u e n c y   ) .   Un s in g   th is   te ch n iq u f o r   li m i f au lts   ( er r o r s )   o f   o p tical  f ib er   laser   b et w ee n   tr an s m itter   a n d   r ec eiv er   s y s te m   ( d etec tio n   s y s te m )   f o r   an y   ti m o f   c u tti n g   co il   w h e n   th s ig n al  o f   la s er   p ass   t h r o u g h   t h co il.    T h is   tech n iq u e   is   s u itab le  f o r   lo w - co s t   m u lt ip lex ed   p o r tab le   o p tical  f ib r e   laser   to   g et  th r ig h t   n e p o s itio n s   o f   d etec tio n .   I n   o u r   f u tu r s t u d ies,  w w i ll  p r o g r es s   th e   d etec tio n   ac c u r ac y   b y   r is e   t h t u r n s   o f   t h e   co il a n d   i m p r o v t h d ata  b y   i n cr ea s i n g   th e   v a lu e s   o f   r eso n a n f r eq u e n c y .   T h s en s o r   tech n o lo g y   co n f ir m ed   i s   s ig n i f ica n t   as  it  is   s ca lab le  to   lar g er   ar r ay s   f o r   s i m u lta n eo u s   an d   r ea l - ti m m o n ito r in g   o f   v ar io u s   b io lo g ica l   an d   ch e m ical  s e n s o r s .       RE F E R E NC E S   [1 ]   L a v rik ,   N.  V . S e p a n iak ,   M .   J.;  Da tsk o s,  P .   G . , " Ca n ti lev e tran sd u c e rs  a a   p lat f o r m   f o c h e m ica l   a n d   b i o lo g ica l   se n so rs ,"   Rev iew o S c ien t if ic In st ru me n ts 75   ( 7 ),   2 2 2 9 - 2 2 5 3 ,   2 0 1 4 .   [2 ]   Ja lal  Na g h a r,   Ot m a n   Ag h z o u t,   A z z e d d in   Na g h a r,   " De sig n   S tu d y   o a   M in iatu rize d   M u lt i - lay e r e d   A n ten n a - in - p a c k a g e   f o 2 . 4   GH W irele ss   Co m m u n ica ti o n , In ter n a ti o n a J o u rn a o El e c trica a n d   Co mp u t e En g in e e rin g   ( IJ ECE ) V o l. 8 ,   N o . 5 ,   p p . 3 6 2 7 ~ 3 6 3 5 ,   Oc to b e 2 0 1 8 ,   DO I:1 0 . 1 1 5 9 1 /i jec e . v 8 i5 . p p 3 6 2 7 - 3 6 3 5   [3 ]   Zi e g ler,  C.   " Ca n ti lev e r - b a se d   b io se n so rs.  A n a ly ti c a a n d   Bio a n a ly ti c a Ch e m istr y , 379   (7 - 8 ) ,   9 4 6 - 9 5 9 .   S e n so rs   ( 2 0 1 7 ),   2 9 4 1 ,   2 0 0 4 .   [4 ]   Yi,   J.   W . S h ih ,   W .   Y.;   S h ih ,   W .   H.,   " E ff e c o len g th ,   w id th ,   a n d   m o d e   o n   th e   m a ss   d e te c ti o n   se n siti v it y   o f   p iez o e lec tri c   u n im o rp h   c a n ti lev e rs,"   J o u rn a l   o f   Ap p li e d   Ph y sic s 91 ,   1 6 8 0 - 1 6 8 6 2 0 1 8 .   [5 ]   L a v rik ,   N.  V . Da tsk o s,  P .   G . ,   " F e m to g ra m   m a ss   d e tec ti o n   u sin g   p h o to t h e rm a ll y   a c tu a ted   n a n o m e c h a n ica re so n a to r" .   Ap p li e d   Ph y sic s L e tt e rs 82 ( 1 6 ),   2 6 9 7 - 2 6 9 9 ,   2 0 1 3 .   [6 ]   Ili c ,   B. Cz a p lew sk i,   D.;   Zala lu t d in o v ,   M . ;   Cra ig h e a d ,   H.   G . Ne u z il ,   P . Ca m p a g n o lo ,   C . Ba tt ,   C. , "   S in g le  c e ll   d e tec ti o n   w it h   m icro m e c h a n ica o sc il lato rs , J o u rn a o V a c u u S c ien c e   a n d   T e c h n o lo g y   B:   M icr o e lec tro n ics   a n d   Na n o me ter   S tru c tu re s 19 ( 6 ),   2 8 2 5 - 2 8 2 8 ,   2 0 1 1 .   [7 ]   Ca rra sc o sa ,   L .   G . M o re n o ,   M . A l v a re z ,   M . L e c h a g a ,   L .   M . ,   " Na n o m e c h a n ica b io se n so rs:  A   n e w   se n sin g   to o l , "   T rAC  -   T re n d s   in   An a lytica l   Ch e mistry 25  ( 3 ),   1 9 6 - 2 0 6 2 0 1 6 .   [8 ]   Ra it e ri,   R. G r a tt a ro la,  M . Bu tt ,   H.  J.;  S k lad a l,   P ,   " M icro m e c h a n ica c a n ti lev e r - b a se d   b io se n so rs.  S e n so rs   a n d   Actu a t o rs " ,   B:  Ch e mic a l 79   (2 - 3 ) ,   1 1 5 - 1 2 6 ,   2 0 0 1 .   [9 ]   A ll e n ,   M .   G .   " D e sig n ,   fa b rica ti o n ,   a n d   a p p li c a ti o n   o f   m a g n e ti c   m icro   a c tu a to rs.  M icro   M a c h i n e   a n d   Hu m a n   S c ien c e , "   5 ,   2 0 1 7 .   [1 0 ]   Uz a iru e   S tan le y ,   V icto M a tt h e w Olu ,   Ch a rles   Oc h o n o g o r,   Am a i z e   P e ter,  A n y a si  F ra n c is,  " E x p e rime n tal  A n a l y sis   o f   Ca b le  Dista n c e   Ef f e c o n   S ig n a A tt e n u a t io n   i n   S in g le  a n d   M u lt im o d e   F i b e Op t ics ,"   In ter n a ti o n a J o u rn a o f   El e c trica a n d   C o mp u ter   En g in e e rin g   ( IJ ECE ) V o l . 8 ,   No . 3 ,   p p . 1 5 7 7 ~ 1 5 8 2 ,   Ju n e   2 0 1 8 .     [1 1 ]   Bu d d e   T ,   G .   H. ,   " T h in   f il m   S M CO  m a g n e ts  f o u se   in   e lec tro m a g n e ti c   m i c ro   a c tu a to rs ,"   J o u rn a o A p p li e d   Ph y sic s 2 0 0 6 .   [1 2 ]   Hish a m   Ka d h u m   Hish a m ,   (2 0 1 8 ) . ,   " Op ti c a F ib e S e n sin g   Tec h n o lo g y :   Ba sic s,   Clas si f ica ti o n a n d   A p p li c a ti o n s ,"   Ame ric a n   J o u r n a l   o Rem o te S e n sin g ;   6 (1 ) 1 - 5   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       R eso n a n ce   fr eq u e n cy   a n a lysi s   o f la s er o p tica l fib er b a s ed   o n   micro ca n tilever  ( Mo h a n a d   A l ja n a b i )   3099   [1 3 ]   Bo u n e b ,   F   Ke rro u r,   " Na n o m e tri c   M o d e li z a ti o n   o f   G a S tru c tu re ,   M u l t id im e n sio n a u si n g   COMS OL   S o f t w a r e , In ter n a t io n a J o u rn a o E lec trica a n d   C o mp u ter   En g in e e rin g   ( IJ ECE )   Vo l. 8 ,   No . 4 ,   p p . 2 0 1 4 ~ 2 0 2 0 ,   A u g u s 2 0 1 8 .   [1 4 ]   C,   Z. , "   Ca n ti lev e r - b a se d   b io se n so rs.  A n a l y ti c a a n d   Bio a n a ly ti c a C h e m istr y , "   9 4 6 9 5 9 ,   2 0 1 4 .   [1 5 ]   D.  d e   Bh a il ´ ıs,  C.   M , " M o d e l li n g   a n d   a n a ly sis o f   a   m a g n e ti c   m icro   a c tu a to r.   S e n s o rs an d   A c tu a to rs , "   2 8 5 - 2 8 9 ,   2 0 0 0 .   [1 6 ]   S .   L .   Bisw a l,   M icro   a n d -   n a n o c a n ti lev e s y ste m f o m o lec u lar  a n a l y sis,”   in   Na n o   a n d   M icro se n so r f o Ch e m ica a n d   Bi o lo g ica T e rro rism   S u rv e il lan c e ,   J.  B. - H.  T o k ,   Ed . ,   RS C   P u b l ish in g ,   p p .   8 2 - 97 ,   2 0 0 8 .   [1 7 ]   M .   Yu e   e a l. ,   " A   2 - m icro c a n ti lev e a rra y   f o m u lt ip lex e d   b i o m o lec u lar  a n a ly sis, "   J o u rn a l   o f   M icr o e lec tro me c h a n ica S y ste ms ,   v o l.   1 3 ,   p p .   2 9 0 - 2 9 9 ,   2 0 0 4 .   [1 8 ]     Z. J.  Da v is,  G .   A b a d a l,   B.   He lb o ,   O.  Ha n se n ,   F .   Ca m p a b a d a l,   F .   P e re z   M u ra n o ,   J.  Este v e ,   E.   F ig u e r a s,  J.  V e rd ,   N . ,   " Ba rn io l,   a n d   A .   Bo ise n .   M o n o l i th ic  in teg ra ti o n   o f   m a ss   se n sin g   n a n o - c a n ti lev e rs  w it h   CM OS  c ircu it ry , "   S e n so rs   a n d   Actu a to rs   A Ph y sic a l ,   1 0 5 (3 ):3 1 1 3 1 9 ,   2 0 1 3 .   [1 9 ]   F .   S h e n ,   P .   L u ,   S . J.  O ’S h e a ,   K.H.  L e e ,   a n d   T . Y.  N g ,   " T h e r m a e ff e c ts  o n   c o a ted   re so n a n m ic ro c a n ti lev e rs,"   S e n so rs   a n d   Actu a to rs   A:   Ph y sic a l 9 5 (1 ): 1 7 23 ,   2 0 1 7 .   [2 0 ]   P .   W a n g   e a l. ,   " A   m icro   e le c tro m a g n e ti c   lo w - le v e v ib ra ti o n   e n e rg y   h a rv e ste b a se d   o n   M EM S   tec h n o l o g y , "   M icro sy st.  T e c h n o l. ,   v o l.   1 5 ,   n o .   6 ,   p p .   9 4 1 - 9 5 1 ,   2 0 1 4 .   [2 1 ]   C.   T .   P a n   e t.   a l. ,   " F a b rica ti o n   a n d   a n a ly sis  o f   a   m a g n e ti c   s e lf - p o w e r   m icro g e n e ra to r, "   J .   M a g .   M a g n .   M a ter . ,   v o l.   3 0 4 ,   n o .   1 ,   p p .   e 3 9 4 - e 3 9 6 ,   2 0 0 6 .   [2 2 ]   M .   N.  S a ra v a n a   Ku m a r,   R.   M u r u g n a ,   " A n a l y si o f   In d u c tan c e   G ra d ien a n d   Cu rre n De n sity   D istri b u t io n   Ov e Diff e r e n Cro ss - se c ti o n   o f   Ra il s , In ter n a ti o n a J o u rn a o El e c trica a n d   C o mp u ter   En g i n e e rin g   ( IJ ECE ) ,   Vo l.   8 ,   No .   2 ,   p p .   7 2 3 ~ 7 2 9 ,   A p ril   2 0 1 8 .   [2 3 ]     Erg e n e m a n   O,  E.   P . ,   " A n   in - p l a n e   c o b a lt - n ick e m icro   re so n a to se n so w it h   m a g n e ti c   a c tu a ti o n   a n d   re a d o u t , S e n so rs an d   A c tu a to rs A P h y sic a l,   1 3 9 9 1 4 0 8 ,   2 0 1 7 .   [2 4 ]   A ja y   V . G . ,   P a rv a th y   A . R. ,   T h o m a sk u tt y   M a th e w ,   " M icro strip   a n ten n a   w it h   DG S   b a se d   o n   C S RR  a rra y   f o W iM A X   a p p li c a ti o n s , "   In ter n a ti o n a J o u r n a o El e c trica a n d   Co mp u t e E n g i n e e rin g   ( IJ ECE ) ,   V o l .   9 ,   N o .   1 ,   p p .   1 5 7 ~ 1 6 2 ,   F e b ru a ry   2 0 1 9 .   [2 5 ]   L a u re   K.  L a g o rc e ,   O.  B. , "   M a g n e ti c   M icro   A c tu a to rs  Ba se d   o n   P o ly m e M a g n e ts , "   I EE Jo u r n a o f   M icro e lec tro m e c h a n ica S y ste m s , 2 - 9 ,   2 0 0 9 .   [2 6 ]   T a m a y o   J,  H.  A . , " Ch e m ica se n so rs  a n d   b i o se n so rs  in   li q u i d   e n v ir o n m e n b a se d   o n   m icro c a n ti lev e r w it h   a m p li f ied   q u a li ty   f a c to r , "   Ultra m icro sc o p y ,   1 6 7 1 7 3 ,   2 0 1 8   [2 7 ]   Hish a m   K.  Hish a m ,   A h m e d   F .   Ab a s,  G h a f o o A .   M a h d iraji  a n d   M o h a m m e d   A .   M a h d i,   Ch a ra c teriz a ti o n   o f   T u rn - On   T ime   De la y   in   a   F ib e G ra ti n g   F a b ry - P e ro L a se rs” ,   IEE Ph o to n ics   J o u rn a l 2 0 1 3 .       Appen dix   A.   T h v er tical  elec tr o m ag n etic  f o r ce   F z : a ctin g   o n   m a g n et  M z:   o f   co r r ec ted   b y   th d e m a g n e tizatio n   e f f ec an d   v o lu m V:  f r o m   t h eq u at io n ;     F z   = M z dH z dz V   dV   ( 3 1 )     B.   T h s tatic  d ef lectio n   o f   ca n ti lev er   b ea m ,   s u b j ec t to   co n ce n tr ated   lo ad   at  its   f r ee   en d   g i v en   as      = 3 3          = 3 12   ( 3 2 )     C.   T h r elatio n s h ip   b et w ee n   t h f o r ce   an d   th d ef lectio n   i s   g i v e n   s i m p l y   a s :     F z   = kd z   ( 3 3 )     F:  Fo r ce   ( N) ,   d : d ef lectio n   in   z - di r ec tio n ,   k : t h s p r i n g   co n s t an t f o r   m e m b r an m ater ial   D.       d z = c F z l m D   ( 3 4 )     d z : is t h d ef lectio n ,   F:  is   t h a p p lied   f o r ce   an d   D:  is   t h f le x u r al  r ig id it y   o f   t h m e m b r an e   m ater ial,   l m:   is   th len g t h   o f   m e m b r a n an d   c:   co n s tan t v al u d ep en d s   o n   c a s e.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.