不同板厚下温度场对二维声子晶体版带隙特性的影响文献综述

 2023-05-21 07:05

文献综述

摘要 声子晶体是一种类似于半导体晶体的,由具有不同声学特性(即弹性和质量密度)的周期性材料制成的人工复合新型结构功能材料。

声子晶体能影响声子的传播,类似于半导体晶体中的周期电势影响电子运动。

声子晶体因为其丰富的物理特性,如负折射,声波的带隙等等而受到广泛关注。

引言半导体具有丰富的物理特性,其原子势场具有周期性排列的性质,当半导体中有电子在运动时,电子和原子周期势场的相互作用会使得半导体能够控制电子的流动,以硅晶体为代表的半导体能够应用于晶体管、大规模集成电路等等,半导体的大规模应用对人类文明的进步有很大贡献上个世纪,人们开始对结构功能材料的光学特性进行研究,研究证明如果结构功能材料的介电常数在光波长尺度上周期变化,会使得这个材料具有和半导体类似的能带结构,通过对光子晶体周期结构的设计,可以人为的控制光子的运动。

之后的研究中,人们发现当弹性波在周期弹性复合材料中传播时,也会产生类似的能带结构,于是提出了声子晶体的概念。

声子晶体的结构分为一维、二维和三维结构,通过对二维声子晶体板在不同板厚下,温度对其带隙特性影响的研究,有助于我们理解声子晶体的部分应用。

温度能够影响构成声子晶体的材料的杨氏模量和泊松比,因而温度的变化可以改变声子晶体中声波带隙结构的变化。

目前声子晶体在实际工程中已有许多应用,最直接的应用就是隔声降噪,利用声子晶体特有的带隙,能够让材料对特定频率或一定频率范围的噪声阻断传播。

声子晶体还能够用于制造吸声材料,用于对噪音的吸收、反射和散射等应用情景。

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