声子晶体相关书籍
声子晶体研究概述_温激鸿
4 声子晶体研究内容
声子晶 体的研究内容主 要包括 3 个方面 :声子 晶体禁 带机 理 、缺陷态特性及应用研究 。 4 .1 声子晶体禁带机理
总之 , 布拉格散射机理强调周期结构对波的影响 , 如何设计 其周期结构的晶格常 数与材料组分的搭配是设计带隙的关键因 素之一 ;局域共振机理则强 调单个散 射体的 特殊结 构对波 的作 用 , 如何设计单个散射体的 共振结构 与散射 体在基 体内的 散布 特性是问题的关键 。
对声子晶体禁带机 理的研 究依赖 于对弹性 波禁带 的计算 , 目前比较成熟的弹性波 禁带计 算方法 有传递矩 阵法 、平面 波展 开法 、时域有限差分法 、多重散 射方法 。 4 .1 .1 传递矩阵法[ 10 , 13]
大量的理论和实验研究都证明了声子晶体中弹性波禁带的 存在 , 图 2 给出了一个典型的声子晶体能带结构图 , 图 2 中阴影 部分即为弹性波禁带 。
图 2 典型声子晶体带隙图
Fig 2 An elastic band g ap of a ty pical phono nic crystals 关于弹性波禁带形 成的机 理比较 成熟的有 两种 , 分别 是布 拉格散射机理和局域共振机理 。布拉格 散射是由固体物理学中 关于晶体能带的理论中 引出的 , 光子 晶体即 遵从布 拉格散 射机 理 。 布拉格散射造成禁 带的原 因主要 是 :周 期变化 的材料 特性 与弹性波相互作用 , 使得某 些频率的 波在周 期结构 中没有 对应 的振动模式 , 也即不能传播 , 产 生禁带 。 大量研究弹性波禁带形 成的文献都着重讨论了布拉格 散射机理 , 研究表明 :弹性波禁带 的产生与复合介质中组分的弹 性常数 、密度及声速有关 、与组分 的填充比有关 ;与晶格结构形式及尺寸有关 。 一般说来 , 非网络 型晶格结构形式比网络 型晶格 结构形 式易于产 生禁带 ;复 合介 质 中 组 分 的 弹 性 常 数 差 异 越 大, 越 易 于 产 生 禁 带[ 7 ～ 10 , 13 , 31 , 34 ～ 37] 。 此外 , 布 拉格 散射 形成 的弹 性 波禁 带对 应 的弹性波的波长一般与周 期结构 尺寸参 数(即晶格 尺寸或 晶格 常数)相当 , 这与光子晶体周期结构产生 禁带的机理在概念上是 一致的 。 布拉 格散 射机 理对 声子 晶 体在 低 频(尤 其是 在 1kHz 以下)的应用造成了一定的困难 。
声子晶体的基本原理与应用pdf
声子晶体的基本原理与应用
1. 声子晶体简介
1.1 声子晶体的定义 1.2 声子晶体的结构和特点 1.3 声子晶体的分类
2. 声子晶体的基本原理
2.1 声子晶体中的声子模式 2.2 声子晶体中的声子色散关系 2.3 声子晶体中的声子带隙
3. 声子晶体的制备技术
3.1 基于布拉格散射的制备方法 3.2 基于光子晶体技术的制备方法 3.3 基于声子晶体技术的制备方法
4. 声子晶体的应用领域
4.1 声子晶体在光学领域的应用 4.2 声子晶体在声学领域的应用 4.3 声子晶体在能量传输和存储领域的应用 4.4 声子晶体在传感器领域的应用
5. 声子晶体的未来展望
5.1 声子晶体的发展趋势 5.2 声子晶体的潜在应用 5.3 声子晶体研究的挑战
结论
声子晶体作为一种新型的材料结构，在光学、声学、能源和传感器等领域具有广泛的应用前景。
随着技术的不断进步和对新材料需求的提高，声子晶体将在未来实现更多的创新和应用。
相信通过不断的研究和发展，声子晶体的潜力将得到更好的发挥，为我们的生活带来更多的便利和创新。
一种新的减振降噪声学功能材料——声子晶体
万方数据 万方数据 万方数据 万方数据 万方数据一种新的减振降噪声学功能材料——声子晶体作者：温淑花， 张学良， 王鹏云， 文晓光， WEN Shu-hua， ZHANG Xue-liang， WANG Peng-yun， WEN Xiao-guang作者单位：太原科技大学,机电工程学院,山西,太原,030024刊名：装备制造技术英文刊名：EQUIPMENT MANUFACTURING TECHNOLOGY年，卷(期)：2010(1)被引用次数：1次1.李桂芳.曹金喜声子晶体的能带结构和潜在应用[期刊论文]-材料导报 2005(专辑Ⅳ)2.Sigalas M M.Economou E N Elastic and Acoustic Wave Band Structure[外文期刊] 1992(02)3.Kushwaha M S.Halevi L.Dobynski T Acoustic Band-Struc-ture of petiodic elastic composites[外文期刊] 1993(13)4.张荣英.姜根山.王璋奇.吕亚东声子晶体的研究进展及应用前景[期刊论文]-声学技术 2006(01)5.王刚.温激鸿.刘耀宗.郁殿龙 温熙森大弹性常数差二维声子晶体带隙计算中的集中质量法[期刊论文]-物理学报 2005(03)6.赵树恩.李以农.郑玲.谢梅松声子晶体与汽车振动噪声控制[期刊论文]-材料导报 2007(04)7.Martinez-Sala R M.Sancho J.Sanchez J V Sound attenuation by sculpture[外文期刊] 1995(16)8.Liu Zhengyou.Zhang Xixiang.Mao Yiwei Locally Resonant Sonic Materials[外文期刊] 20009.王刚.温激鸿.韩小云.赵宏刚二维声子晶体带隙计算的时域有限差分方法[期刊论文]-物理学报 2003(08)10.郁殿龙.刘耀宗.邱静.王刚 温激鸿 赵宏刚一维声子晶体振动特性与仿真[期刊论文]-振动与中击 2005(02)11.郁殿龙.刘耀宗.王刚.温激鸿 邱静一维杆状结构声子晶体扭转振动带隙研究[期刊论文]-振动与中击 2006(01)12.肖伟.曾广武基于波传播法的一维声子晶体禁带[期刊论文]-机械工程学报 2007(01)13.温激鸿.王刚.刘耀宗.郁殿龙基于集中质最法的一维声子晶体弹性波带隙计算[期刊论文]-物理学报 2004(10)14.曾广武.肖伟.程远胜多组声子晶体复合结构的隔声性能[期刊论文]-振动与中击 2007(01)15.郁殿龙.刘耀宗.邱静表面局域态对一维声子品体中水平剪切波传输特性的影响[期刊论文]-人工晶体学报2005(03)16.赵芳.苑立波二维声子晶体同质位错结缺陷态特性[期刊论文]-物理学报 2006(02)17.赵言诚.赵芳.苑立波二维声子晶体异质线缺陷的声波导特性[期刊论文]-人工晶体学报 2006(06)18.李晓春.易秀英.肖清武.梁宏字三组元声子晶体的缺陷态[期刊论文]-物理学报 2006(05)19.朱敏.方云团.沈廷根一维声子晶体缺陷态的研究[期刊论文]-人工晶体学报 2005(03)20.刘启能一维声子晶体的缺陷模特征[期刊论文]-材料导报 2008(专辑Ⅺ)21.刘启能可调谐声子晶体滤波器的设计[期刊论文]-压电与声光 2008(04)22.刘启能多通道声子晶体滤波器的理论研究[期刊论文]-振动与中击 2008(03)23.郑玲.李以农.A Baz一维声子品体的振动特性与实验研究[期刊论文]-振动工程学报 2007(04)24.曹永军.董纯红.周培勤一维准周期结构声子晶体透射性质的研究[期刊论文]-物理学报 2006(08)25.陆延肯.朱永元.陈延峰.祝世宁 闵乃本离子型声子晶体的光学性质[期刊论文]-物理 2000(04)26.陆延青.朱永元.陈延峰.祝世宁 闵乃本离子型声子晶体中的长波光学性质[期刊论文]-材料研究学报 2001(01)27.代丽.齐志红.冯峰.朱宇 严佳君2007年度"中国基础研究十大新闻"评选揭晓[期刊论文]-科技导报 2008(04)28.刘克.周启君.冯涛法向入射传声损失的测量理论及实验研究--(1)理论部分 200429.温激鸿.郁殿龙.王刚.赵宏刚 刘耀宗薄板状周期栅格结构中弹性波传播特性研究[期刊论文]-物理学报2007(04)30.郁殿龙.刘耀宗.王刚.温激鸿 邱静二维声子晶体薄板的振动特性[期刊论文]-机械工程学报 2006(02)1.华佳.张舒.程建春中间包层对声子晶体禁带结构的影响[期刊论文]-声学技术2003,22(z2)2.许震宇.章敏声子晶体器件声带隙性能的声固耦合分析[会议论文]-20063.张学良.韦晔华.胡树根基于OpenGL的圆锥齿轮曲面离散[期刊论文]-计算机工程与应用2004,40(13)4.武美先.张学良.温淑花.郭琴.Wu Meixian.Zhang Xueliang.Wen Shuhua.Guo qin BP神经网络的双学习率自适应学习算法[期刊论文]-现代制造工程2005(10)5.武美先.张学良.杨明亮.常争艳.Wu Mei-xian.Zhang Xue-liang.Yang Ming-liang.Chang Zheng-yan带活力因子的粒子群优化算法[期刊论文]-现代制造工程2007(8)6.刘永超.黄玉美.王效岳.张学良.高峰.LIU Yong-chao.HUANG Yu-mei.WANG Xiao-yue.ZhANG Xue-liang.GAO Feng基于遗传算法的柔型多功能机运动学逆解[期刊论文]-西安理工大学学报1999,15(1)7.温淑花.张学良飞刀粗加工蜗轮时实际工作后角的研究[期刊论文]-制造技术与机床2002(1)8.刘彦杰.张田文.张学良.LIU Yan-jie.ZHANG Tian-wen.ZHANG Xue-liang基于Lifting Scheme的自适应小波滤波器组的研究[期刊论文]-哈尔滨商业大学学报（自然科学版）2005,21(5)9.马利杰.王贵成.张学良.MA Li-jie.WANG Gui-cheng.ZHANG Xue-liang工艺参数对振动攻丝扭矩的影响[期刊论文]-机床与液压2005(2)10.孙富贵.陈花玲.吴九汇.Sun Fugui.Chen Hualing.Wu Jiuhui高温条件下纤维型多孔金属材料声振耦合的研究[期刊论文]-应用力学学报2010,27(2)1.马琮淦.左曙光.何吕昌.魏欢声子晶体与轮边驱动电动汽车振动噪声控制[期刊论文]-材料导报 2011(15)本文链接：/Periodical_zbzzjs201001055.aspx。
半导体相关书籍
半导体相关书籍半导体是现代电子技术中的重要组成部分，它在我们的日常生活中无处不在。
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半导体物理50本书
半导体物理50本书1、半导体激光器基础633/Q003 (日)栖原敏明著科学出版社;共立出版2002.72、半导体异质结物理211/Y78虞丽生编著科学出版社1990.53、超高速光器件9/Z043 (日)斋藤富士郎著科学出版社;共立出版2002.74、半导体超晶格物理214/X26夏建白，朱邦芬著上海科学技术出版社19955、半导体器件:物理与工艺6/S52 (美)施敏(S.M.Sze)著科学出版社1992.56、材料科学与技术丛书.第16卷,半导体工艺5/K035(美)R.W.卡恩等主编科学出版社19997、光波导理论与技术95/L325李玉权,崔敏编著人民邮电出版社2002.128、半导体光学性质240.3/S44沈学础著科学出版社1992.69、半导体硅基材料及其光波导571.2/Z43赵策洲电子工业出版社199710半导体器件的材料物理学基础612/C49陈治明，王建农著科学出版社1999.511、半导体导波光学器件理论及技术666/Z43赵策洲著国防工业出版社1998.612、半导体光电子学631/H74黄德修编著电子科技大学出版社1989.913、分子束外延和异质结构523.4/Z33 <美>张立刚，<联邦德国>克劳斯·普洛格著复旦大学出版社1988.614、半导体超晶格材料及其应用211.1/K24康昌鹤，杨树人编著国防工业出版社1995.1215、现代半导体器件物理612/S498 (美)施敏主编科学出版社2001.616、外延生长技术523.4/Y28杨树人国防工业出版社1992.717、半导体激光器633/J364江剑平编著电子工业出版社2000.218、半导体光谱和光学性质240.3/S44(2)沈学础著科学出版社200219、超高速化合物半导体器件572/X54谢永桂主编宇航出版社1998.720、半导体器件物理612/Y75余秉才，姚杰编著中山大学出版社1989.621、半导体激光器原理633/D807杜宝勋著兵器工业出版社2001.622、电子薄膜科学524/D77 <美>杜经宁等著科学出版社1997.223、半导体超晶格─材料与应用211.1/H75黄和鸾，郭丽伟编著辽宁大学出版社1992.624、半导体激光器及其应用633/H827黄德修，刘雪峰编著国防工业出版社1999.525、现代半导体物理O47/X172夏建白编著北京大学出版社200026、半导体的电子结构与性能22/Y628 <英>W.施罗特尔主编科学出版社200127、半导体光电子技术9/Y770余金中编著化学工业出版社2003.428、半导体器件研究与进展.三6/W36/3王守武主编科学出版社1995.1029、国家自然科学基金重大项目“半导体光子集成基础研究”学术论文集:项目编号：69896260(2001.7-2002.5)638/G936/2001-022002.630、半导体激光器件物理学665/T23 <英>G.H.V.汤普森著电子工业出版社198931、半导体的检测与分析34/Z66中国科学院半导体研究所理化分析中心研究室编著科学出版社198632、材料分析测试技术:材料X射线衍射与电子显微分析55/Z78周玉,武高耀编著哈尔滨工业大学出版社1998.833、光纤通信用光电子器件和组件TN929.11/H800.2黄章勇编著北京邮电大学出版社200134、硅微机械加工技术571.2/H76黄庆安科学出版社1996.35、X射线结构分析与材料性能表征O72/T49滕凤恩科学出版社1997.1236、非线性光学频率变换及激光调谐技术O436.8/Y35姚建铨科学出版社;1995.337、半导体光检测器631.5/Z22 (美)W.T.Tsang主编电子工业出版社1992.338、介观物理O462/Y17阎守胜,甘子钊主编北京大学出版社1995.439、人工物性剪裁:半导体超晶格物理、材料及新器件结构的探索211.1/Z57郑厚植编著湖南科学技术出版社1997.40、光学薄膜原理O437.14/L63林永昌,卢维强编著国防工业出版社199041、半导体物理学2/L71B刘恩科，朱秉升等编国防工业出版社1979.1242、半导体物理学2/L33李名复著科学出版社1991.243、半导体物理与器件2/X58忻贤坤编著上海科学技术文献出版社1996.244、砷化镓微波功率声效应晶体管及其集成电路624.26/L35李效白编著科学出版社1998.245、半导体测试技术55/S98孙以材编著冶金工业出版社1984.1046、X射线衍射与电子显微分析基础O439.634/M18马咸尧主编华中理工大学出版社1993.847、砷化镓的性质572.162/Y14亚当斯.A.R.等著科学出版社199048、高等激光物理学O45/L31李福利编著中国科技大学出版社1992.849、半导体器件工艺616/D52电子工业半导体专业工人技术教材编写组上海科学技术文献出版社1984.150、凝聚态物理学新论O462.031/F61N冯端,金国钧著上海科学技术出版社1992.12“压力传感器的设计制造与应用”目录压力传感器的设计制造与应用作者：孙以材出版：北京冶金工业出版社2000 年出版尺寸：20cmISBN：7-5024-2400-8形态：615 页- 107 章节定价：CNY40.00附注：河北省教育委员会学术著作出版基金资助浏览：在线阅读全文下载摘要本书主要介绍压阻型压力传感器的原理、弹性力学应力机械加工到芯片封接与引线;介绍压力传感器的技术特性、选用及各种热漂移补偿技术等。
局域共振型声子晶体板缺陷态带隙及其俘能特性研究
2 0 2 0 - 0 4 - 2 5 收稿，2 0 2 0 - 0 1 - 2 4 录用，2 0 2 0 ~ 0 1 - 2 4 网络版发表. 1 > 国 家 自 然 科 学 基 金 （1 1 9 7 2 0 5 1 ，1 1 8 7 4 0 1 1 ) 和 石 家 庄 铁 道 大 学 省 部 共 建 交 通 工 程 结 构 力 学 行 为 与 系 统 安 全 国 家 重 点 实 验 室 开 放 课 题 资 助
L u Y i m i n g *1 C a o D o n g x i n g *,+,2) S h e n Y o n g j u n ** C h e n X u m i n +i
*{Faculty ofMaterials and Manufacturing, Beijing University of Technology, Beijing 1 0 0 1 2 4 , China) ^{Beijing Key Laboratory ofNonlinear Vibrations and Strength of Mechanical Structures, Beijing 1 0 0 1 2 4 , China)
摘 要 设 计 了 一 种 由 圆 柱 形 散 射 体 嵌 入 环 氧 树 脂 基 体 而 组 成 的 周 期 阵 列 局 域 共 振 型 声 子 晶 体 板 结 构 ，分析了其 平 直 带 区 域 以 及 缺 陷 态 的 能 量 集 中 特 性 ，并 研 宄 了 其 振 动 能 量 采 集 特 性 .首 先 基 于 超 元 胞 法 结 合 有 限 元 方 法 分 析了 5 x 5 完美声子晶体结构和缺陷态声子晶体结构的能带曲线和能量传输特性；考虑点缺陷局域共振声子晶 体 结 构 的 能 量 集 中 特 性 ，利 用 压 电 材 料 代 替 超 元 胞 中 某 点 的 散 射 体 材 料 引 入 点 缺 陷 ，分 析 其 振 动 能 量 采 集 特 性 ， 结 果 表 明 单 个 5 x 5 点缺陷超胞结构共振频带较窄；为提升俘能效率，提 出 两 种 由 3 个具有不同缺陷态数量和构 型 的 5 x 5 超元胞结构并联而成的5 x 1 5 声子晶体板结构，机电耦合特性分析结果表明：所提出的局域共振型声 子晶体板结构克服了单个点缺陷超胞结构缺陷模过少、共振频带过窄的局限性，拓宽了俘能器的工作频带，提高 了输出电压；此外，引入不同的缺陷态数量和构型，可以进一步拓宽俘能带宽，实现更好的俘能效果.
2022-2023学年高二物理竞赛课件：声子晶体
▫ 1995年Sanehez等人在对西班牙马德里的一座200 多年前 制作的雕塑“流动的旋律”进行声学特性研究时，第一次 从实验角度证实了弹性波禁带的存在，从此声子晶体的研 究引起了极大关注。
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▫ 声子晶体同光子晶体有着相似的基本特征：当弹性波频 率落在禁带范围内时，弹性波被禁止传播，当存在点缺 陷或线缺陷时，弹性波会被局域在点缺陷处，或只能沿 线缺陷传播。同样，通过对声子晶体周期结构及其缺陷 的设计，可以人为地调控弹性波的流动。
▫ 弹性波是由纵波和横波耦合的全矢量波，在每个组元中 具有3个独立的弹性参数，即质量密度ρ、纵波波速Ci和 横波波速Ct (在流体介质中Ct = 0)。光波是一种标量波， 在每个组元中只有一个独立的弹性参数即介电常数。
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另一种是光子带隙光纤，其周期性的包层产生光子带隙， 频率处于带隙中的光不能在包层中传播。 图3研究用粘弹性软材料橡胶包覆后的铅球（10毫米直径）组成简 单立方晶格结构埋在环氧树脂中形成的三维声子晶体时发现，该声子晶体禁 带所对应的波长远远大于晶格的尺寸，突破了布拉格散射机理的限制，而且 在散射体并非严格周期分布、甚至随机分布时，复合结构同样具有禁带，由 此提出了弹性波禁带的局域共振机理。
声子晶体
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声子晶体
• 声子晶体的概念及基本特征
▫ 声子晶体(phononic crystal)是具有弹性波禁带的周期性结构功能材料。 在声子晶体内部材料组分或组元的弹性常数、质量、密度等参数周期 性变化。随着材料组分搭配的不同，周期结构形式的不同，声子晶体 的弹性波禁带特性也就不同。
音乐发声原理的书
音乐发声原理的书
以下是一些关于音乐发声原理的书籍推荐：
1. 《声与音乐的物理学》（作者：乔·伯龙美尔）
2. 《音乐物理学》（作者：乌·贝德尔曼）
3. 《声音的科学与技术》（作者：C. J. 卡哈尼）
4. 《声学基础：音乐声音物理学》（作者：约翰·P·科伯利克）
5. 《音乐声学与声波技术》（作者：雅克·韦布）
6. 《声音：音频科学与技术》（作者：F·艾尔本）
7. 《音乐声学：基础、应用和感知》（作者：马修·特里恩）
8. 《物理学中的声学和乐理》（作者：威廉·哈特曼）
这些书籍可以帮助你深入了解音乐发声原理，包括声音的物理特性、声波形成和传播、乐理知识等方面。
注意：以上书籍为英文书籍，如果你需要中文书籍，可以尝试搜索音乐物理学、声学或声音科学等关键词。
常见的大学声学教材或音乐学院教材中往往也会有相关章节或内容。
声子玻尔兹曼方程参考书籍
声子玻尔兹曼方程参考书籍声子玻尔兹曼方程是描述固体中声子传播的重要方程。
它在固体材料的热传导、声子输运和热电性能研究中起着关键作用。
针对这一主题，有许多优秀的参考书籍可供借鉴和阅读。
本文将介绍几本经典的声子玻尔兹曼方程参考书籍。
1. "Phonons: Theory and Experiments" by Vyacheslav V. Khavronin and Igor Ya. Polishchuk这本书是声子理论与实验研究方面的经典著作，为读者提供了良好的理论基础，并详细介绍了声子的产生、传播和相互作用。
书中对声子晶格理论、声子谱和热导率等内容进行了深入阐述，同时结合实验结果对理论进行了验证。
该书对声子玻尔兹曼方程的解析方法和数值模拟也进行了介绍，是学习声子输运研究的重要参考。
2. "Thermal Physics of the Solid State" by Stephen R. Elliott这本书着重介绍了固体材料的热物理性质，其中包括声子玻尔兹曼方程的基本原理和应用。
作者通过清晰的数学描述和实例展示了声子的统计性质、散射机制和输运过程。
此外，该书还对声子的热导率、声学和光学性质进行了深入讨论，有助于读者理解声子玻尔兹曼方程在固体热传导中的应用。
3. "Introduction to Solid State Physics" by Charles Kittel这本经典教材是固态物理学领域的权威之作，对声子理论有很好的覆盖。
作者在书中详细介绍了声子晶格理论、波动性质和统计力学等基本概念，有助于理解声子玻尔兹曼方程的基本原理。
此外，该书还深入讨论了声子的电声耦合和声子输运的实验技术，对声子研究提供了广泛的知识背景。
4. "Thermal Physics: Thermodynamics and Statistical Mechanics for Scientists and Engineers" by Robert Floyd Sekerka这本书是热物理学领域的经典教材，其中包含了声子玻尔兹曼方程相关的内容。
一种薄板声子晶体的低频隔声特性研究
一种薄板声子晶体的低频隔声特性研究王添;王桂波;张若军;江旻【摘要】本文系统研究了一种薄板声子晶体的低频隔声特性,薄板声子晶体由单层均质薄板和正方周期的支撑框架构成.首先,通过有限元方法研究薄板声子晶体的隔声特性和声振模态;进一步分析原包周期、薄板厚度等参数对隔声特性的影响规律;研究结果表明薄板声子晶体在低频段(100～400 Hz)具有很好的隔声特性,尤其在设计的共振频率315 Hz,相对于同质量的单层均质板,隔声量提升了约9 dB.其次,利用3D打印技术制作了试验样件并进行隔声性能测试,试验结果与理论计算结果吻合的很好.该研究为轻质隔声材料设计及低频噪声控制提供了很好的技术支撑.【期刊名称】《舰船科学技术》【年(卷),期】2019(041)006【总页数】4页(P15-18)【关键词】低频隔声;声子晶体;有限元【作者】王添;王桂波;张若军;江旻【作者单位】中国船舶信息中心应用声学研究中心,北京 100101;中国船舶信息中心应用声学研究中心,北京 100101;中国船舶信息中心应用声学研究中心,北京100101;中国船舶信息中心应用声学研究中心,北京 100101【正文语种】中文【中图分类】TB535+.10 引言低频噪声由于在传播过程中具有穿透力强、衰减慢的特点，一直是减振降噪领域的难点。
传统的隔声材料是以均质板为隔声基体，其低频隔声性能受质量密度定律的控制，即由隔声材料的面密度决定，因此增加隔声材料的面密度才能提高其低频的隔声量，由此带来隔声材料重量增加的问题，这使得传统隔声材料在实际的低频噪声控制方面受到限制。
因此，探索轻质的低频隔声材料具有重要的意义。
声子晶体和声学超材料的提出为实现轻质低频隔声提供了新的理论基础和技术途径。
声子晶体是指由特殊设计的声学人工结构单元周期排列在基体材料中构成的新型声学材料或结构。
带隙特性是声子晶体所具备的基本特性，根据带隙产生机理的不同，声子晶体可以分为布拉格散射型和局域共振型。
考虑模糊变量的声子晶体带隙特性研究及优化
考虑模糊变量的声子晶体带隙特性研究及优化
汪柯宇;胡启国;白熊;周小明;郝建旭
【期刊名称】《机械强度》
【年(卷),期】2024(46)2
【摘要】针对声子晶体设计中存在模糊变量导致带宽不可靠问题,建立新型二维多组元局域共振型声子晶体,通过数值计算得到带隙曲线并探究带隙产生机制,并基于
分析包覆层几何参数和材料参数对带隙影响结果,考虑将环状包覆层材料参数作为
模糊变量,几何参数作为设计变量,通过拉丁超立方体抽样进行实验设计建立基于Kriging模型的声子晶体带隙优化模型,利用麻雀搜索算法(Sparrow Search Algorithm,SSA)对Kriging模型进行全局寻优,得到声子晶体最优设计解。
结果表明,优化后带隙宽度从101.17 Hz变为224.164 Hz,增大121.5%,且带宽边界均在
设计目标范围内,所提出的Kriging带隙优化模型在避免大量数值计算的同时,考虑
了模糊变量的影响,具有较高的预测精度和可靠性,为声子晶体设计提供新研究思路。
【总页数】7页(P348-354)
【作者】汪柯宇;胡启国;白熊;周小明;郝建旭
【作者单位】重庆交通大学机电与车辆工程学院;中国国家油气钻井装备工程技术
研究中心有限公司;宝鸡石油机械有限责任公司;辰致科技有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TB535
【相关文献】
1.双振子声子晶体梁结构带隙特性研究
2.多带隙声子晶体低频带隙特性研究
3.基于多层S型局域振子的声子晶体双层梁结构带隙特性研究
4.基于声子晶体振动机理的周期结构梁的带隙特性研究及ANSYS优化
5.一种新型双振子声子晶体带隙特性研究
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声子晶体研究概述
声子晶体研究概述声子晶体是一种具有周期性结构的晶体材料，其特点是对特定频率的声波表现出禁带现象。
声子晶体材料可以通过控制音子（声波的量子）在晶格中的传播方式，实现对声波的调控和控制。
近年来，声子晶体的研究受到了广泛关注，其在声子学、声子光学、声子电子学等领域有着广泛的应用前景。
声子晶体的研究主要包括材料制备、结构设计和特性研究三个方面。
首先，材料制备是声子晶体研究的基础。
传统的声子晶体材料包括固体、液体和气体等。
早期的声子晶体研究主要集中在声子晶体的理论分析和计算模拟上，随着材料制备技术的发展，研究者们开始尝试利用材料工程的方法来实现声子晶体材料的制备。
例如，通过化学合成、溶胶-凝胶法、自组装法等方法，可以制备出具有周期性结构的声子晶体材料。
其次，结构设计是实现声子禁带的关键。
声子禁带是指声子在特定频率范围内无法传播的现象。
通过调控声子晶体材料的结构参数，如晶格常数、周期长度和形状等，可以有效地控制声子禁带的位置和宽度。
例如，调节晶格参数可以改变晶体材料中声子的传播方向和传播速度，进而实现声子禁带的调控。
最后，特性研究是对声子晶体材料的声学性质进行研究和应用的重要环节。
传统的声学性质研究主要包括声子禁带、声子模式、声子色散关系等。
随着声子晶体研究的不断深入，越来越多的声学特性被发现和研究，如声子压缩、声子操控、声子传感等。
这些特性的研究不仅拓展了声子晶体材料的应用领域，还为声子学的基础研究提供了有力的支持。
声子晶体材料的研究不仅涉及理论分析和计算模拟，还需要结合实验技术和装置，如声子晶格材料的制备和调控技术、声子禁带的测量方法等。
近年来，各种新兴技术和手段的引入，如纳米技术、激光制造技术、超材料技术等，为声子晶体研究提供了新的思路和方法。
总结来说，声子晶体的研究是一个综合性的学科，涉及材料科学、物理学、声学、光学等多个领域的知识。
随着技术的进步和研究的深入，声子晶体材料的应用前景将越来越广阔，也将为人类科学技术的发展提供新的思路和方法。
新型功能材料—声子晶体研究进展与应用前景
新型功能材料—声子晶体研究进展与应用前景摘要：声子晶体是20世纪90年代初提出的一种新型声学功能材科，这种周期性结构所具有的声波带隙特性可以认为具有某种过滤效应，即当多种频率的振动或声波通过此类晶体时，由于布拉格散射，便会分裂为导带和禁带，处于禁带频率范围内的振动或声波将被禁止在晶体中传播，而处于导带频率范围内的振动或声波则能顺利通过声子晶体。
通过求解声波在晶体中的波动方程可以设计所需要的声子禁带和导带。
文中对声子晶体的概念和基本特征、研究进展、理论方法、潜存应用等方面进行了阐述，并对声子晶体的研究工作进行了展望。
关键词：声子晶体周期性结构声子禁带1、引言物理学中的许多进步和成果始于对周期性结构中波的传播情况的研究，如电子的能带结构，Bloch振荡器和全息术。
随着研究的逐渐深入，人们已经制备出了许多新型功能材料。
并应用于各个领域。
以硅晶体为代表的半导体材料的出现引发的电子工业革命，使我们进入了信息时代。
半导体的理论依据是固体电子的能带理论[1]。
即电子（波）在周期性势场的作用下会形成禁带和导带，带与带之间有间隙。
近年来，人们突破了以现有原材料为研究对象的限制。
进入了通过能带设计来模拟天然晶格以获得新型功能材料和器件的新阶段。
1987年，Yablonvithch和John分别发现了光波通过周期性电介质结构后的色散曲线成带状，即产生了带隙，于是各自提出了光子晶体（photonic crystal）[2,3]这一新概念，推进了材料科学的发展，并由此掀起了专门研究光子晶体的热潮。
既然光波通过光子晶体能产生带隙，那么有没有一种材料当弹性波通过时也能产生带隙呢?答案是肯定的，1992年，Sigalas .和Economou .在理论上证实球形材料埋入某一基体材料中形成周期性点阵结构具有带隙特性的重要结论。
随后，Kushwaha .等人明确提出了声子晶体（phononic crystal）[4]的概念，近十几年来相关的理论和实验研究也已经证明了这一点，通过求解声波在晶体中的波动方程可以设计所需要的声子禁带和导带。
《声子晶体与光纤声发射检测技术》教学大纲
声子晶体与光纤声发射检测技术16学时/I学分（一）声子晶体局部英文译名：Phononic Crystal应用领域：隔声、降噪等工程应用领域任课教师：赵言诚教授教学目的：了解声子晶体一这一新型人工结构功能材料的概念；了解声子晶体的国内外研究开展的最新进展；了解声子晶体的禁带机理及其特性。
教学方式及学时分配：课堂讲授6学时；讨论课2学时。
教学内容：一、声子晶体概念及其研究动态1、声子晶体的概念2、声子晶体的研究动态二、声子晶体的带隙理论1、声子晶体的结构2、声子晶体带隙理论简介三、声子晶体的特性1、声子晶体的禁带特性2、声子晶体的缺陷态及声波导特性学生的知识储藏：固体物理，声学基础。
内容摘要：近年来，声波在周期性复合材料中传播的研究及其活跃，自1992年，M. M. Sigalas和E. N. Economou在理论上首次证实金（铅）球在铝（硅）基体中形成的复合材料存在声波禁带后，M. S. Kushwaha等人就明确提出了声子晶体的概念。
十多年来，人们通过材料弹性常数的特定分布和设计，对一维、二维和三维声子晶体进行了大量研究，同时对于如何利用声子晶体缺陷结构控制声的传播—形成声波导也进行了一些理论与实验的研究。
声子晶体的这些性质为噪声和振动的有效控制提供了崭新的思路和方法，如设计高性能的滤波器及新型的声学换能器等。
围绕着二维声子晶体带隙形成机理以及它的波导和局域特性，利用平面波展开法、平面波展开法结合超原胞法，讲授如下内容；1、声子晶体概念及其国内外研究动态2、声子晶体模型的晶体学结构及带隙理论简介3、从理想弹性介质的弹性波波动方程出发，介绍平面波展开法的理论和算法，介绍二维声子晶体带隙结构特性；缺陷态及点缺陷间的耦合特性；位错缺陷的界面传导模特性；异质结构的声波导特性。
考核方式：文献综述主要参考书目：1、《光子/声子晶体理论与技术》温熙森等编著科学出版社2、《声学基础》杜功焕等著南京大学出版社3、齐共金，杨盛良，白书欣等.基于平面波算法的二维声子晶体带结构的研究[J].物理学报，2003, 52 (3)： 668-671.4、赵芳，苑立波.二维复式格子声子晶体带隙结构特性[J].物理学报.2005, 54(10)： 4511-4516.(二)声发射光学检测技术英文译名：Optic Acoustic Emission Detection Technology应用领域：无损检测技术任课教师：梁艺军教授教学目的：拓宽学生对于光纤检测技术的应用思路；了解声发射的机理；了解光纤声发射检测技术在无损检测中的应用；了解光纤声发射检测技术的国内外研究开展的最新进展。
半导体工艺 科普书籍
半导体工艺是现代电子工业的核心技术之一，对于了解和掌握半导体工艺的知识和技能具有重要意义。
下面介绍几本半导体工艺的科普书籍，希望能为您的学习和了解提供帮助。
《芯片制造：半导体工艺制程与设备》这本书是半导体工艺领域的经典之作，全面介绍了半导体工艺制程和设备的基本原理和应用。
书中详细描述了半导体制造过程中的各个步骤，包括晶圆制备、薄膜沉积、光刻、刻蚀、离子注入、退火等，以及相关的设备和技术。
此外，书中还介绍了半导体工艺中的材料、缺陷控制、可靠性等方面的知识。
2.《半导体制造技术》这本书也是一本经典的半导体工艺科普书籍，全面介绍了半导体制造技术的各个方面。
书中首先介绍了半导体的基本知识，然后详细描述了半导体制造过程中的各个步骤，包括晶圆制备、薄膜沉积、光刻、刻蚀、离子注入等。
此外，书中还介绍了半导体制造中的材料、设备、工艺控制等方面的知识。
《芯片上的世界：集成电路的过去、现在和未来》这本书是一本关于集成电路的科普书籍，其中也涉及到了半导体工艺的相关内容。
书中介绍了集成电路的发展历程、基本原理和应用领域，以及集成电路制造过程中的关键技术和设备。
此外，书中还展望了集成电路未来的发展趋势和应用前景。
《半导体物理与器件》这本书是一本半导体物理和器件的科普书籍，其中也涉及到了半导体工艺的相关内容。
书中首先介绍了半导体的基本物理性质和材料特性，然后详细描述了半导体器件的基本原理和制造工艺，包括二极管、晶体管等。
此外，书中还介绍了半导体器件的应用领域和发展趋势。
《集成电路工艺技术手册》这本书是一本集成电路工艺技术手册，其中包含了大量的实用信息和数据。
书中详细描述了集成电路制造过程中的各个步骤和技术细节，包括晶圆制备、薄膜沉积、光刻、刻蚀、离子注入等。
此外，书中还提供了大量的图表和数据，方便读者进行参考和对比。
《半导体器件制造技术》这本书是一本半导体器件制造技术的科普书籍，全面介绍了半导体器件制造过程中的关键技术和设备。
固体中声子所主导的多体发光现象相关书籍
固体中声子所主导的多体发光现象是当前固体物理研究的热点之一，相关书籍资料丰富。
按照书籍的内容和特点，我们可以将固体中声子所主导的多体发光现象相关书籍分为以下几个方面来进行介绍：一、固体物理基础知识书籍1. Ashcroft, N. W., Mermin, N. D. (1976). Solid state physics. Saunders College Publishing.这本书是固体物理领域的经典教材，对固体物理的基础知识进行了系统全面的介绍，涉及到了晶体结构、电子结构、磁性和声子等方面的内容，是理解固体中声子所主导的多体发光现象的基础。
2. Kittel, C. (2004). Introduction to Solid State Physics (8th ed.). Wiley.Kittel的这本书也是固体物理领域的教科书经典，内容简洁明了，涉及了固体物理的各个方面，对于了解声子在固体中的传播和相互作用等方面有较为详细的介绍。
二、声子理论书籍1. Huang, K. (1991). Phonons in semi-conductor nanostructures. Springer-Verlag.这本书主要讲述了声子在半导体纳米结构中的理论，包括了声子色散关系、声子晶格相互作用以及声子在纳米结构中的传播和能量输运等方面的内容。
2. Puska, M. J., Nieminen, R. M. (1999). Electronic structure and optical properties of nanostructures. Springer Science Business Media.这本书着重介绍了纳米结构中的电子结构和光学特性，对固体中声子所主导的多体发光现象的相关理论有很好的补充和延伸。
三、多体发光现象实验与应用书籍1. Yoffe, A. D. (2000). Semiconductor quantum dots: Synthesis, properties, and applications. Springer Science Business Media. 这本书主要介绍了半导体量子点的合成、性质以及在光学器件和光电子器件中的应用，对于固体中声子所主导的多体发光现象的实验和应用有很好的参考价值。
晶体研究必看书籍
晶体研究必看的中文书籍(牛人出书系列)（转）金属X射线学[专著] / 许顺生著. 极其经典的X射线书籍，个别教授甚至认为是国内第一本真正的晶体研究大陆X射线研究专业滥觞之鼻祖！！上海: 上海科学技术出版社, 1962. 但是实话说，这本书也是真的是极其极其值得拜且读的专业著作！！！！X射线衍射学进展[专著] / 许顺生编北京: 科学出版社, 1986.X射线衍衬貌相学[专著] / 许顺生, 冯端主编.北京: 科学出版社, 1987.小角X射线散射理论及应用[专著] / 孟昭富著长春: 吉林科学技术出版社, 1996现代物理测试技术[专著] / 梁志德，王福主编北京: 冶金工业出版社, 2003织构材料的三维取向分析术[专著] : ODF分析/ 梁志德,徐家桢,王福著沈阳: 东北工学院出版社, 1986.8金属X射线学[专著] / (苏)马里采夫(М.В.Мальцев)著; 梁志德,刘永铨译北京: 高等教育出版社, 1954新型超导体系相关系和晶体结构[专著] / 梁敬魁，车广灿，陈小龙著北京: 科学出版社, 2006粉末衍射法测定晶体结构[专著] / 梁敬魁编著北京: 科学出版社, 2003高Tc氧化物超导体系的相关系和晶体结构[专著] / 梁敬魁等著北京: 科学出版社, 1994相图与相结构: 相图的理论、实验和应用. 上册[专著] / 梁敬魁编著北京: 科学出版社, 1993.1相图与相结构: 多晶X射线衍射和结构测定. 下册[专著] / 梁敬魁编著北京: 科学出版社, 1993.X射线金属学实验指导书[专著] / 许守廉等编北京: 机械工业出版社, 1966晶体形貌学[专著] / 王文魁等编著武汉: 中国地质大学出版社, 2001晶体测量学简明教程[专著] / 王文魁,彭志忠编北京: 地质出版社, 1992.11长石薄片鉴定法[专著] / (德)朱托巴(K.F.Chudoba)编著; 王文魁译北京: 地质出版社, 1954金属矿物结构及其应用[专著] / ()爱德华滋(A.B.Edwards)原著; 王文魁译上海: 龙门联合书局, 1953金属的结构[专著] / (美)巴瑞特(Barrett,C.S.), (美)马萨尔斯基(Massalski,T.B.)著; 陶琨等译北京: 机械工业出版社, 1987固体X射线学. 1 [专著] / 黄胜涛主编北京: 高等教育出版社, 1985固体X射线学. 二[专著] / 黄胜涛主编北京: 高等教育出版社, 1990.10非晶态材料的结构和结构分析[专著] / 黄胜涛等著北京: 科学出版社, 1987长石有序度测定法及在地质上的应用苗春省高新国著北京地质出版社1983晶体X射线衍射学基础李树棠著北京冶金工业出版社1988单晶结构分析原理与实践陈小明蔡继文著北京科学出版社2003晶体结构织构定量分析毛卫民张新明著北京冶金工业出版社1993X射线定量相分析方法及应用苗春省著北京地质出版社1988材料的晶体结构原理毛卫民著北京: 冶金工业出版社, 2007.金属材料的晶体学织构与各向异性[专著] / 毛卫民编著北京: 科学出版社, 2002材料的结构[专著] / 余永宁，毛卫民编著北京: 冶金工业出版社, 2001.残余应力[专著] / 第一机械工业部机械院机电研究室二室情报室编辑.北京: 第一机械工业部机械院机电研究所, 1977材料中残余应力的X射线衍射分析和作用张定铨何家文西安西安交通大学出版社1999近代X射线多晶体衍射[专著] : 实验技术与数据分析/ 马礼敦编著北京: 化学工业出版社, 2004高等结构分析[专著] / 马礼敦主编上海: 复旦大学出版社, 2002同步辐射应用概论[专著] / 马礼敦，杨福家主编上海: 复旦大学出版社, 2001单晶、多晶和非晶物质的X射线衍射[专著] / 裴光文等编著济南: 山东大学出版社, 1989.6X射线衍射技术[专著]/ 胡恒亮穆祥祺著纺织工业出版社1988年薄膜结构X射线表征[专著]/麦振洪科学出版社，2007.7散射和双折射方法在高聚物织构研究中的应用[专著]/[美]R.S.斯坦讲授徐懋译科学出版社1983.2X射线地力学[专著]/安欧著地震出版社2001多晶二维X射线衍射[专著]/从秋滋科学出版社1996应用X射线定向仪的晶体快速定向法[专著]/刘来保赵久著中国科学技术大学出版社2001晶体结构的测定[专著]/周公度科学出版社1981晶体和准晶体的衍射[专著]/周公度郭可信著北京大学出版社1999X射线衍射分析原理于应用[专著]/刘粤惠刘平安著化学工业出版社2003高分子X射线学[专著]/胡家璁著科学出版社2003年晶态聚合物结构和X射线衍射[专著]/张宏放科学出版社2003年天体物理中的辐射机制[专著]/尤峻汉教授科学出版社1998年作者: sigmax 发布日期: 2008-11-18简单地说，晶胞参数决定峰位，晶体对称性和晶胞内原子分数坐标决定峰强度，晶粒形态决定峰形。
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