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主要研究了两方面的内容:(1)平面波展开法研究二维声子晶体能带结构,平面波超元胞法研究二维声子晶体存在点缺陷时的能带结构;(2)时域有限差分方法研究二维声子晶体存在点缺陷、线缺陷及复杂缺陷时的传输特性。
首先,用平面波展开法研究了正方点阵、正三角形点阵的镍/铝体系、四氯化碳/水银体系二维声子晶体的能带结构,结果显示,对这两种体系的二维声子晶体,随散射体填充分数的增加,带隙出现,继而带宽宽度先变宽再变窄,然后消失;正三角形点阵排列的二维声子晶体比相同材料的正方点阵的二维声子晶体更容易产生带隙,而且相同的填充分数,正三角形排列的二维声子晶体产生的带隙宽度更宽。
其次,用平面波超元胞法研究了由水和水银组成的二维声子晶体中的点缺陷特性。结果表明,对水圆柱体/水银体系,缺陷柱体的形状对缺陷带有很大的影响。对于圆形点缺陷而言,缺陷带的中间频率将随缺陷的填充率而变化;而对于方形点缺陷而言,缺陷带的中间频率几乎不随缺陷的填充率而变化。另外,对水方柱体/水银体系则正好相反,缺陷带仅随缺陷的填充率而变化,而与缺陷的形状无关。
最后,采用时域有限差分方法研究了存在点缺陷、线缺陷、复杂缺陷的二维钢柱/水体系的声子晶体的传输特性。结果表明,二维钢柱/水体系的声子晶体内存在复杂缺陷时,更容易产生缺陷带。