声子晶体PPT

体和球形等。 示意图为：
体。
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声子晶体研究方法
转移矩阵法：转移矩阵法直接从弹性波波动方程出发， 并注意到方程的线性特征，导出一维声子晶体在一个周期内的转移矩阵， 然后借助边界条件把相邻两层的参数联系起来。适用于一维声子晶体的研究
时域有限差分法
研究声子晶体的另一种较常用的方法是时域有限差分法， 该方法的基本思想是将原始的波动方程直接在时问域和空问域离散， 把微分方程化为差分方程，然后从某个初始场开始，让物理量.. (比如，速度和应力)随时间演 过傅里叶变换，可以得到无限系统的带结构，也可计算有限大声子晶体.. (板状)的透射系数和 该方法是一种求解二维或三维声子晶体禁带的数值方法。
声子晶体
新型声学功能材料
Content
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定义与分类
研究方法
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由来与特征
用途与发展方向
简介
Add Your Text 近年来，具有一定周期结构的复合材料的能带特性的研究越 来越受到人们的关注。声子晶体就是其中的一种。当前，研 究声子晶体的主要目的和意义是：1丰富物理学；2发掘工程 应用。
定义
特征与由来
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它的基本特征是：具有声
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M.S.Kushwaha等人率先明 确提出了声子晶体的概念， 并采用镍柱在铝合金基体中 形成的复合材料计算获得声 波带隙，对其理论的研究还 在进一步的发展之中。
子带隙，而处于禁带内的 声波不能够在声子晶体内 传播。当周期结构中存在
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点缺陷和线缺陷时，声波
局限在点缺陷处或只沿线
缺陷传播。
与电子晶体. 光子晶体的比较
。
途与发展方向
由于声子晶体具有禁带、缺陷态等特性使得它在减振、降噪、声学器件 等方面有着潜在的应用前景。 在减振方面，利用声子晶体的禁带特性，可以为高精密机械加工系统提 供一定频率范围内的无振动工作环境。 在降噪方面，利用声子晶体的禁带特性，有可能设计和制造出一种全新 的降噪材料。这种材料既可以在噪声的传播过程中被隔离，又可以在噪 声源处予以控制。 根据局域共振机理，如果声子晶体低频禁带的编织技巧能够突破，声子 晶体将在潜艇的消声瓦、声纳等方面有着广阔的应用前景。 正是由于缺陷态的存在，人们可以设计出新型的高效率、低能耗的声学 滤波器，也可以设计出具有高聚焦特性、低能耗的声学透镜等
分类
当周期复合材料的周期尺度与声波或弹 性波波长在一个数量级时，声波或弹性
根据散射体不同的周期排列形式， 声子晶体可分为：一维声子晶体， 二维声子晶体，三维声子晶体，相 应的散射体形态依次是：层状板.柱
波在该周期性弹性介质结构中传播时也
会形成能带结构，能带之间出现的带隙 称为声子带隙，该复合材料就是声子晶