导　　师： 侯志林

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 本文对压电材料在可调声子晶体中的应用进行了系统的研究。将外接分流电路引入到压电声子晶体棒中,研究了不同外接电路情况下声子晶体棒的能带特性,分析了压电声子晶体带隙位置与宽度与不同外接电路的关系,探讨了其带隙形成机理与可调性。主要研究结论包括:(1)对一维压电声子晶体棒的带特性进行了研究,根据压电方程,推导了弹性波在压电材料中的波动方程,并且根据波动方程推导了不同电学边界条件下压电声子晶体的传递矩阵。(2)根据传递矩阵与布洛赫定理,计算了开路,短路,外接电容,外接电感,外接电容-电感电路时压电声子晶体的带结构。结果表明,通过引入不同外接电路,可以得到不同的声子晶体带隙,通过调节外接电路中的电学元件,可以对声子晶体的带结构进行调节。(3)通过外电路将相邻的多层周期中的压电材料进行连接,根据波动方程推导了多层耦合系统的传递矩阵,并以短路边界条件为例计算了能带结构,结果发现弹性波在多层耦合系统中的传播不仅要满足弹性边界条件,还要满足电学边界条件。通过改变外接电路,构造周期长度为原晶格常数整数倍的超元胞,可实现低频下准连续可调的弹性波带隙。

关 键 词： 压电 声子晶体 能带结构 可调性 传递矩阵

领　　域： []