一維聲子晶體透射譜的理論研究.pdf

1、對(duì)透射譜的研究是聲子晶體研究中最為基礎(chǔ)也是科學(xué)家最關(guān)注的部分。聲子晶體的禁帶特性所帶來的應(yīng)用前景,同樣引起越來越多從事物理、材料和機(jī)械及相關(guān)專業(yè)的科學(xué)研究者們重視。目前對(duì)聲子晶體的研究已經(jīng)從理論方面的研究慢慢的傾向于實(shí)驗(yàn)方面。隨著聲表面波濾波器件和聲表面波諧振器等聲學(xué)器件的生產(chǎn)和使用,聲子晶體在軍工和生活方面的應(yīng)用將日益廣泛起來。
　　本文主要運(yùn)用轉(zhuǎn)移矩陣的方法對(duì)在一維二組元周期型聲子晶體中傳輸?shù)膹椥圆ǖ耐干涮匦赃M(jìn)行研究。運(yùn)用解析

2、的方法在縱波正入射的情況下得出一維聲子晶體的透射率公式,運(yùn)用數(shù)值模擬的方法得到同樣情況下的透射譜,兩種方法都得到的透射率是相吻合的,并且得到的都為精確解。對(duì)透射率公式進(jìn)行分析,研究透射峰出現(xiàn)的位置和對(duì)其影響最為重要的因素,從而發(fā)現(xiàn)其中存在的規(guī)律。研究表明,在聲子晶體各組元的材料不變的情況下,透射峰的位置主要和聲子晶體的周期數(shù)和晶格常數(shù)有關(guān),并且最大透射峰的位置隨著聲子晶體周期數(shù)的改變而改變。聲子晶體的周期和晶格常數(shù)不變的情況下,組元之間

3、的聲阻抗越大,禁帶的寬度也越大。對(duì)聲子晶體帶結(jié)構(gòu)進(jìn)一步的研究,可以得出與彈性波在聲子晶體中傳播時(shí)的群速度和相速度相關(guān)的一些主要因素。研究表明,聲子晶體中傳播的群速度和相速度都同樣隨著波矢的增加呈下降趨勢(shì)。所得結(jié)果可以對(duì)以聲子晶體禁帶特性為機(jī)理的聲器件設(shè)計(jì)和研制理想的聲子晶體材料提供理論依據(jù)。
　　聲子晶體作為橫波和縱波相耦合形成的全矢量波,具有很多與眾不同的性質(zhì)。本文對(duì)聲子晶體中所具有的隧穿效應(yīng)給出了簡(jiǎn)單的介紹并給出了簡(jiǎn)單的理論解