导　　师： 姚源卫

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 广东工业大学

摘　　要： 声子晶体,作为一种新型的具有弹性波或声波禁带特性的周期性结构复合材料,它的研究工作在近二十多年了越来越多地得到了国内外学者的广泛关注。当声子晶体的排列周期尺度与声波或弹性波波长尺度差不多时,声波或者弹性波在声子晶体中传播时,受其内部结构的作用,在声子带隙频率范围内被禁止传播,而在其他频率范围可以无损耗地传播。同时,我们可以通过人工设计,即选择不同的排列晶格、散射体形状、不同参数的材料等来改变经典波的频率。声子晶体已经显示了许多新颖独特的物理性质,如声成像,隐身,完美透镜,而在声子晶体的布里渊区中心,由偶然简并所导致的狄拉克锥色散关系在经典波操控方面有着重要的应用前景,也吸引人们去研究和探讨。本论文利用基于反演法的有效介质理论和有限元方法深入系统地研究了声子晶体的类狄拉克锥色散行为与零折射率材料之间的关系。同时也仿真了在狄拉克点附近的声学Schoch位移变化的特点,实现了具有零折射率声子晶体的正向和负向Schoch位移。本文首先介绍了声子晶体的相关概念及其重要特性,阐述了近十几年来国际国内关于声子晶体的研究进展,并对其未来的研究发展方向做一评述。接着,介绍了声超构材料概念、基本特点及国内外研究现状。然后,详细介绍了基于反演法的有效介质理论。应用这种理论,我们计算了在布里渊区中心具有狄拉克锥色散的二维正方和三角晶格声子晶体有效参数,得到了一个非常重要的结论:只有当声子晶体的狄拉克锥色散是由单极子和偶极子偶然间并形成并且狄拉克点频率在一个低频范围,同时,在扩展态里只有一个带,那么这个声子晶体可以等效成零折射率声学超构材料。本文最后,针对有效零折射率和零参数声学超构材料Schoch效应进行了研究,通过有限元方�

关 键 词： 声子晶体 声超构材料 零折射率 有效参数 效应

领　　域： []