二維聲子晶體的波導(dǎo)及局域特性.pdf

1、近年來(lái),聲子晶體的研究取得了很大的進(jìn)步,它所體現(xiàn)出來(lái)的優(yōu)越性在很多方面具有應(yīng)用價(jià)值,如:降噪、頻率控制、新型器件負(fù)反射等等。現(xiàn)在,各國(guó)專家學(xué)者都在攻堅(jiān)聲子晶體的理論實(shí)驗(yàn)研究,為聲子晶體早日服務(wù)于人類提供強(qiáng)大的保障。
　　針對(duì)二維聲子晶體的波導(dǎo)及局域特性,本文主要工作如下:
　　1、探討了二維聲子晶體的研究方法,并介紹了二維正方晶格的基本知識(shí)。利用Matlab編程,得到了能帶結(jié)構(gòu),并對(duì)其進(jìn)行研究分析,又研究了填充率對(duì)帶隙結(jié)構(gòu)的

2、影響,表明帶隙隨著填充率的改變而變化,而且驗(yàn)證了填充率對(duì)帶隙的影響是非線性的。最后研究了二維液/液體系的兩種缺陷態(tài):點(diǎn)缺陷和線缺陷。結(jié)果表明:點(diǎn)缺陷出現(xiàn)了一條局域模,它的出現(xiàn)與缺陷“原子”的邊長(zhǎng)有關(guān),還與填充率的大小有關(guān),可以通過(guò)改變“原子”邊長(zhǎng)和填充系數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)局域模的頻率。我們分析了fd取不同值時(shí)線缺陷聲子晶體的能帶情況,結(jié)果出現(xiàn)了一條傳導(dǎo)模,傳導(dǎo)模的變化范圍為(0.3467—0.3858)(2?C0/a)。
　　2、在對(duì)兩種基

3、本缺陷研究的基礎(chǔ)上,構(gòu)造了二維三組元的點(diǎn)、線缺陷,并將所得到的結(jié)果與二組元進(jìn)行了比較,結(jié)果表明:對(duì)于點(diǎn)缺陷,帶隙出現(xiàn)了局域模,且出現(xiàn)在第一帶隙中,而理想點(diǎn)缺陷出現(xiàn)在第二帶隙,局域模頻率明顯降低。對(duì)于線缺陷,傳導(dǎo)模頻率隨著填充率以及旋轉(zhuǎn)角度的改變而變化,與二組元相比,傳導(dǎo)模頻率變化范圍明顯增大。在-45°

4、此之外還討論了不同密度和傳播速度對(duì)帶隙頻率的影響,為發(fā)展新材料提供了理論依據(jù)。
　　3、構(gòu)造了三種異質(zhì)結(jié)構(gòu)模型。分別為:正方格子與三角格子圓形散射柱異質(zhì)結(jié)構(gòu)、二維三組元正方格子圓形散射柱異質(zhì)結(jié)和二維三組元正方格子圓形與正方形散射柱異質(zhì)結(jié)。結(jié)果表明:在三種原型異質(zhì)結(jié)構(gòu)就有傳導(dǎo)模的存在,當(dāng)發(fā)生橫向或縱向移動(dòng)時(shí),帶隙中的傳導(dǎo)模數(shù)量、頻率和位置都發(fā)生了變化,對(duì)于存在方柱晶格的異質(zhì)結(jié)構(gòu),隨著方柱的旋轉(zhuǎn),帶隙中傳導(dǎo)模的數(shù)量位置和頻率也發(fā)生變化