二維聲子晶體的波導及局域特性.pdf

1、近年來,聲子晶體的研究取得了很大的進步,它所體現(xiàn)出來的優(yōu)越性在很多方面具有應用價值,如:降噪、頻率控制、新型器件負反射等等?，F(xiàn)在,各國專家學者都在攻堅聲子晶體的理論實驗研究,為聲子晶體早日服務于人類提供強大的保障。
　　針對二維聲子晶體的波導及局域特性,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。利用Matlab編程,得到了能帶結構,并對其進行研究分析,又研究了填充率對帶隙結構的

2、影響,表明帶隙隨著填充率的改變而變化,而且驗證了填充率對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):點缺陷和線缺陷。結果表明:點缺陷出現(xiàn)了一條局域模,它的出現(xiàn)與缺陷“原子”的邊長有關,還與填充率的大小有關,可以通過改變“原子”邊長和填充系數(shù)來調節(jié)局域模的頻率。我們分析了fd取不同值時線缺陷聲子晶體的能帶情況,結果出現(xiàn)了一條傳導模,傳導模的變化范圍為(0.3467—0.3858)(2?C0/a)。
　　2、在對兩種基

3、本缺陷研究的基礎上,構造了二維三組元的點、線缺陷,并將所得到的結果與二組元進行了比較,結果表明:對于點缺陷,帶隙出現(xiàn)了局域模,且出現(xiàn)在第一帶隙中,而理想點缺陷出現(xiàn)在第二帶隙,局域模頻率明顯降低。對于線缺陷,傳導模頻率隨著填充率以及旋轉角度的改變而變化,與二組元相比,傳導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帶隙頻率的影響,為發(fā)展新材料提供了理論依據(jù)。
　　3、構造了三種異質結構模型。分別為:正方格子與三角格子圓形散射柱異質結構、二維三組元正方格子圓形散射柱異質結和二維三組元正方格子圓形與正方形散射柱異質結。結果表明:在三種原型異質結構就有傳導模的存在,當發(fā)生橫向或縱向移動時,帶隙中的傳導模數(shù)量、頻率和位置都發(fā)生了變化,對于存在方柱晶格的異質結構,隨著方柱的旋轉,帶隙中傳導模的數(shù)量位置和頻率也發(fā)生變化