Multiphysics coupled sensing mechanism of Pd/Ni alloy thin-film coated SAW hydrogen sensor

多物理 材料科学 合金 机制(生物学) 薄膜 氢传感器 复合材料 光电子学 机械工程 冶金 纳米技术 有限元法 工程类 结构工程 化学 物理 催化作用 生物化学 有机化学 量子力学
作者
Baile Cui,Jing Jin,Anyu Hu,Zixuan Ren,Yong Liang,Wen Wang,Lina Cheng
出处
期刊:Smart Materials and Structures [IOP Publishing]
卷期号:33 (5): 055009-055009 被引量:6
标识
DOI:10.1088/1361-665x/ad378b
摘要

Abstract Multiphysics coupled sensing mechanism of palladium/nickel (Pd/Ni) alloy thin-film coated surface acoustic wave (SAW) hydrogen (H 2 ) sensor is demonstrated theoretically and experimentally to allow the optimization of the sensing device in this work. The resistor-capacitance circuit model is used to describe the interaction between Pd/Ni film and H 2 . Referring to the perturbation theory, the relationship between the changes in SAW velocity/phase and the multi-physical field quantities of the Pd/Ni film are analyzed. To verify the theoretical model, the Pd/Ni film is sputtered on the Y35°X quartz substrate to build the delay-line patterned SAW H 2 sensor. Experimental results have well verified the theoretical predictions. That is, the main response mechanism is the mass loading effect, and the contribution of the acoustoelectric effect can be neglected. The expansion effect induced by hydrogen adsorption is completely different from the mass loading effect, which causes the sensing response failure, but it can be effectively improved by increasing the working temperature or decreasing the thickness of the Pd/Ni thin-film. Wide detection range (100 ppm ∼ 38 v/v %), rapid response ( t 90 ∼ 7 s), and good humidity stability are achieved from the optimized SAW H 2 sensor.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
1秒前
smile完成签到 ,获得积分10
1秒前
Polymer完成签到,获得积分20
1秒前
2秒前
落寞伯云应助下板跨栏采纳,获得10
3秒前
yyst完成签到 ,获得积分10
3秒前
orixero应助石头采纳,获得10
3秒前
melody完成签到,获得积分10
4秒前
Anaero完成签到,获得积分10
5秒前
糖糖发布了新的文献求助30
5秒前
5秒前
5秒前
6秒前
赘婿应助lovesxj941采纳,获得10
6秒前
7秒前
victor1995888完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
null应助康恺采纳,获得10
9秒前
学术蔡鸡完成签到,获得积分10
9秒前
郭逍遥发布了新的文献求助10
10秒前
慕青应助binxman采纳,获得10
10秒前
10秒前
ding应助sweet采纳,获得30
10秒前
Shuang完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
爆米花应助LQL采纳,获得10
11秒前
qianlan发布了新的文献求助10
11秒前
学术蔡鸡发布了新的文献求助10
12秒前
丘比特应助何88888888采纳,获得10
12秒前
研友_VZG7GZ应助zhoushishan采纳,获得10
12秒前
13秒前
认真无极完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
火山完成签到 ,获得积分0
14秒前
怕黑晓亦完成签到 ,获得积分10
16秒前
求帮助完成签到,获得积分10
16秒前
dyh发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
Ali应助康恺采纳,获得10
17秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
CLSI VET01S-2024 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals (7th Ed) 500
A Case Study on Hotels as Noncongregate Emergency Living Accommodations for Returning Citizens 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7755661
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9302106
关于积分的说明 20267598
捐赠科研通 7338474
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3311226
关于科研通互助平台的介绍 2462314
邀请新用户注册赠送积分活动 2324627