Волновые поля и запрещенные зоны в слоистых пьезоэлектрических фононных кристаллах

  • Фоменко С.И. Кубанский государственный университет, Краснодар, Россия
  • Александров А.А. Кубанский государственный университет, Краснодар, Россия
УДК: 539.3

Аннотация

Исследуется распространение упругих волн в периодическом композите, составленном из пьезоэлектроупругих слоев. Колебания генерируются падающей плоской P- или SV-волной. Волновые поля строятся с использованием метода матриц переноса. Анализируется влияние частоты колебаний, угла падения и типа падающей волны. Исследуется влияние материальных свойств пьезоэлектрических слоев ячейки на распространение и фильтрацию упругих волн в фононных кристаллах.

Ключевые слова: пьезоэлектрический фононный кристалл, метод Т-матриц, запрещенная зона, разрешенная зона малого прохождения

Информация об авторах

Сергей Иванович Фоменко
канд. физ.-мате. наук, старший научный сотрудник Института математики, механики и информатики Кубанского государственного университета
e-mail: sfom@yandex.ru
Андрей Анатольевич Александров
аспирант, лаборант Института математики, механики и информатики Кубанского государственного университета
e-mail: alexandrovscience@gmail.ru

Литература

  1. Голенищев-Кутузов А.В., Голенищев-Кутузов В.А., Калимуллин Р.И. Фотонные и фононные кристаллы. Формирование и применение в опто- и акустоэлектронике. М.: Физ.-мат. лит., 2010. 160  с.
  2. Lucklum R., Li J., Zubtsov M. D and 2D phononic crystal sensors // Procedia Engineering, 2010. Vol. 5. P. 436-439.
  3. Deymier P.A. Acoustic metamaterials and phononic crystals. Springer, 2013. 387 p.
  4. Khelif A., Adibi A. Phononic crystals fundamentals and applications, Springer-Verlag, New York, 2016. 245 p.
  5. Янкин С.С., Талби А., Гербедоен Ж.-К., Преображенский В. Л., Перно Ф., Матар О. Бу Распространение поверхностной акустической волны в двумерном фононном кристалле на пьезоэлектрической подложке // Известия Саратовского университета. Новая Серия. Серия Физика, 2014. Т. 14, Вып. 2. C. 5-12.
  6. Ворович И.И., Бабешко В.А., Пряхина О.Д. Динамика массивных тел и резонансные явления в деформируемых средах. М.: Научный мир, 1999. 246 с.
  7. Glushkov E., Glushkova N., and Zhang C. Surface and pseudo-surface acoustic waves piezoelectically excited in diamond-based structures // J. Appl. Phys. 2012. No. 112. P. 064911.
  8. Laude V., Wilm M., Benchabane S., Khelif A. Full band gap for surface acoustic waves in a piezoelectric phononic crystal // Physical Review E. 2005. Vol. 71. No. 3. P. 036607.
  9. Ponge M.-F., Dubus B., Granger Ch., Vasseur J., Thi M.Ph., Hladky-Hennion A.-Ch. Optimization of a tunable piezoelectric resonator using phononic crystals with periodic electrical boundary conditions // Physics Procedia. 2015. Vol. 70. P. 258-261.
  10. Darinskii A., Shuvalov A., Poncelet O., Kutsenko A. Bulk longitudinal wave reflection/transmission in periodic piezoelectric structures with metallized interfaces // Ultrasonics. 2015. Vol. 63. P. 118-125.
  11. Piliposyan D.G., Ghazaryan K.B., Piliposian G.T. Magneto-electro-elastic polariton coupling in a periodic structure // Journal of Physics D: Applied Physics. 2015. Vol. 48. No. 17. P. 175501.
  12. Golub M.V., Fomenko S.I., Bui T.Q., Zhang Ch., Wang Y.-S. Transmission and band gaps of elastic SH waves in functionally graded periodic laminates // International Journal of Solids and Structures. 2012. Vol. 49, No. 2. P. 344-354.
  13. Фоменко С.И. Волновые поля и запрещенные зоны в квазипериодических слоистых композитах // Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества. 2013. № 4, Т. 1. С. 120-126.
  14. Fomenko S.I., Golub M.V., Bui T.Q., Zhang Ch., Wang Y.-S. In-plane elastic wave propagation and band-gaps in layered functionally graded phononic crystals // International Journal of Solids and Structures. 2014, Vol. 51. No. 13. P. 2491-2503.

Финансирование

Работа выполнена при поддержке Гранта Президента РФ (14.Z56.15.7154-MK), РФФИ (16-51-53043), РФФИ и Администрации Краснодарского края (16-41-230769).

Выпуск
Страницы
92-99
Прислано
2016-10-31
Опубликовано
2016-12-22