三维声子晶体的带结构

本科学生毕业论文

题目(中文): 三维声子晶体能带结构的讨论(英文): The Discussion of 3D Phononic Crystals

Band Structure

姓名xxx

学号xxx

院（系）电子工程系

专业、年级物理学2009级

指导教师x x x

2013年 5 月8 日

湖南科技学院本科毕业论文（设计）诚信声明

本人郑重声明：所呈交的本科毕业论文（设计），是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

本科毕业论文（设计）作者签名：

年月日

毕业论文（设计）任务书

课题名称：三维声子晶体能带结构的讨论学生姓名：xxx

系别：电子工程系

专业：物理学

指导教师：xxx

2012 年11 月30 日

湖南科技学院本科毕业论文（设计）任务书

1、主题词、关键词：

三维声子晶体，能带结构，声子带隙，平面波展开法

2、毕业论文（设计）内容要求：

1）对三维声子晶体带结构的研究进展进行简介；

2）请介绍三维声子晶体的相关特性；

3）请介绍三维声子晶体的带结构以及对禁带现象的研究过程并得出相关结论；4）论文应严格遵循撰写规范；

5）论文摘要和关键词应反映论文内容；

6）论文在内容和格式上的规范化与统一化；

7）论文应层次分明，数据可靠，文字简练，说理透彻，推理严整，立论正确。 8）论文结论简练概括，充分表达论文主旨。

3、文献查阅指引：

[1]黄昆、韩汝琦，固体物理(第1版)[D].北京:高等教育出版社，1985.153一228

[2]方俊鑫、陆栋，固体物理学(上册)(第1版)[D].上海:上海科学出版社，1980.229~282

[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].2003，第52卷，第3期:665~671

[4]王刚，温激鸿，韩小云，赵宏刚.二维声子晶体带隙计算中的时域有限差分方法[J].2003，第52卷，第8期:1943~1947

[5]吴福根.声子晶体中的带隙及其缺陷态的研究[J].华南理工大学博士论文，2001:16~19

[6]Zhilin Hou，FugenWu，YouyanLiu. Phononic crystals containing piezoelectric material，Solid Sate Commun[D]，2004，130:745~749

[7]M.M.Sigalas.Theoretical study of three dimensional elastic band gaps with the finite一difference time一domain method[J]. APPI. Phys.，2000，87(6):3122一3125

4、毕业论文（设计）进度安排：

1）2012年11月30日----2012年12月25日根据任务书查阅资料，写好开题报告； 2）2012年12月30日----2013年3月30日完成毕业论文初稿；

3）2013年4月1日------2013年5月8日完成论文修改并定稿。

教研室意见：

负责人签名：

注：本任务书一式三份，由指导教师填写，经教研室审批后一份下达给学生，一份交指导教师，一份留系里存档。

湖南科技学院本科毕业论文（设计）开题报告书

论文（设计）题目三维声子晶体能带结构的讨论

作者姓名xxx所属系、专业、年级电子工程系物理专业 2005年级

指导教师姓名、职称钟锋讲师预计字数10000开题日期2012.12.24

选题的根据：1）说明本选题的理论、实际意义

2）综述国内外有关本选题的研究动态和自己的见解

声子晶体是由不同弹性介质的材料周期性的排列而构成的弹性的复合结构体。声波作为弹性波在这种晶体中传播时有会出现禁带现象。本文采用平面波展开法计算三维声子晶体的能带结构，研究声子晶体的结构以及组元的性质、散射体的填充率、形状对能带结构的影响，为制备性能优良的声子晶体提供理论指导。

局域共振型声子晶体的概念最早于2000年由刘正猷在Science上提出，他们用硅橡胶包裹铅球按照简单立方晶格排列在环氧树脂基体中，进行了相应的实验。理论和实验都证实这一单元特征长度为2cm的结构具有低于400Hz的低频带隙，比同样尺寸的Bragg散射型声子晶体的第一带隙频率降低了两个数量级。近十年，由于其优越的低频特性吸引了很多学者的分析和研究。近十年，局域共振型声子晶体由于其优越的低频特性吸引了很多学者的兴趣，大量文献对局域共振机理和传输特性进行了分析和研究。研究表明，在局域共振结构中，由于中间很软的包覆层的存在，将较硬的芯球连接在基体上，组成了具有低频的共振单元。当基体中传播的弹性波的频率接近共振单元的共振频率时，共振结构单元将与弹性波发生强烈的耦合作用，使其不能继续向前传播，从而导致了带隙的产生。随着工业的迅速发展，使得人们的物质生活有了很大改善，但同时也使得环境受到了严重的污染，其中噪声与振动污染是世界上环境污染的四大公害之一。而声子晶体具有禁带的特性，并且声子晶体的禁带和导带具有可设计性，我们可根据需要设计出一定频率范围内的声子禁带，故可望声子晶体在这方面有所贡献。声子晶体的声波禁带特性不仅在新型隔振降噪材料、超声换能器、声波导、声透镜、定向声源等研究方面有重要的应用价值，而且，对深入研究声波异质结构中声子的安德森局域化、缺陷态、表面态等方面也有很重要的理论研究价值。