摘要：為了獲得導電島微電極系統(tǒng)中納米線的介電組裝特性,基于平面微電極對和導電島微電極系統(tǒng),進行了兩種系統(tǒng)中納米線操控的對比實驗。

分別建立了平面微電極對和導電島微電極系統(tǒng)的納米線介電組裝模型,探究了兩種模型下的納米線從初始位置到最終橋接上微間隙過程中的運動軌跡;分析了導電島微電極系統(tǒng)中納米線所受的介電泳力、交流電熱流以及兩者合作用的電動力學行為。導電島微電極系統(tǒng)對納米線有著較強的介電俘獲作用,導電島的加入能夠讓納米線更好地俘獲到微間隙;同時納米線的介電組裝會受到頻率的影響,當頻率達到翻轉頻率,在微間隙上方產生的微流體漩渦能夠把遠場區(qū)域納米線輸送到組裝區(qū),使得納米線受到正介電泳力的作用而被組裝至微間隙。

進一步的研究發(fā)現(xiàn)，這種頻率依賴的介電組裝特性為納米線的精確定位提供了一種新的調控手段。通過精確調控交流電的頻率，可以實現(xiàn)對納米線運動軌跡的“開關”控制，即在特定頻率下納米線被有效地吸引至微間隙，而在其他頻率下則保持靜止或遠離微間隙。這一發(fā)現(xiàn)不僅加深了我們對納米線與微電極系統(tǒng)間相互作用機制的理解，也為納米器件的制造提供了更高的靈活性和精確度。

此外，實驗還觀察到，在導電島微電極系統(tǒng)中，納米線的組裝效率與導電島的幾何形狀和分布密切相關。優(yōu)化導電島的設計，如調整其大小、形狀和間距，可以進一步提升納米線的俘獲效率和組裝速度。這一發(fā)現(xiàn)為設計更高效、更可靠的納米線介電組裝平臺提供了理論依據(jù)和實踐指導。

綜上所述，導電島微電極系統(tǒng)不僅展現(xiàn)了強大的介電俘獲能力，還通過頻率調控和導電島設計的優(yōu)化，為納米線的精確組裝開辟了新的途徑。未來，這一技術有望在納米電子學、納米傳感器和生物醫(yī)學等領域發(fā)揮重要作用。