[发明专利]声子晶体及声斜入射全透射的实现方法

说明书

本发明提供了一种声子晶体，由橡胶在水中周期性排列组成，所述橡胶的密度为1300kg/m³；所述橡胶为正方体或长方体。本发明还提供了一种声斜入射全透射的实现方法。该声子晶体模型在XM方向具有固定的狄拉克点，当橡胶为正方体柱，其边长为0.38a时，产生一个约化频率w_D＝0.7671(2πv₀/a)的狄拉克点，该狄拉克点频率在其他位置都存在着禁带，即当声波以8.8°角度入射到声子晶体中时，该声波不发生发散，能够发生全透射；当橡胶为长方体柱，其长L_a＝0.27^a，宽L_b＝0.53^a时，当声波以19.2°角度入射到声子晶体中时，也能够发生全透射。另外，本发明提供的声子晶体还能够在全透射的基础上实现0、π相位的调制。

技术领域

本发明涉及声子晶体技术领域，尤其涉及一种声子晶体及声斜入射全透射的实现方法。

背景技术

声子晶体是由材料参数不同的弹性媒质周期性排列组成的人工复合材料。狄拉克点是在石墨烯的能带结构中导带和价带相交于布里渊区的六个点，并且在这些交点附近能带是线性分布的，这些特殊的点被称之为狄拉克点。

以往研究声子晶体的狄拉克点主要研究的是在布里渊区的几个特殊的点，而且研究声波入射主要都是以垂直狄拉克点的角度进行入射。倾斜入射的研究也只是偏狄拉克点的微小的角度，对于大角度的斜入射一般会发生很强的散射现象。因此，如何找到特殊的狄拉克点使得大角度的斜入射在经过声子晶体后不发生散射，能够很完美的以原有的声波进行传播甚至可以进行0、π相位调制也是一种研究方向。

发明内容

本发明的目的在于提供一种声子晶体及声斜入射全透射的实现方法，本发明提供的声子晶体能够实现声波大角度倾斜入射的全透射，并且实现0、π相位调制。

本发明提供了一种声子晶体，由橡胶在水中周期性排列组成，所述橡胶的密度为1300kg/m³；所述橡胶为正方体或长方体。

其中，所述橡胶的波速为489.89m/s。

在一个实施例中，所述橡胶为正方体，所述正方体的边长为0.38a，其中，a为晶格常数。

在一个实施例中，所述橡胶为长方体，所述长方体的长为0.27a，宽为0.53a，其中，a为晶格常数。

本发明还提供了一种声斜入射全透射的实现方法，包括：

将声波以8.8°角斜入射到声子晶体中，所述声子晶体由橡胶在水中周期性排列组成，所述橡胶的密度为1300kg/m³；所述橡胶为正方体。

或者，将声波以19.2°角斜入射到声子晶体中，所述声子晶体由橡胶在水中周期性排列组成，所述橡胶的密度为1300kg/m³；所述橡胶为长方体。

其中，所述橡胶的波速为489.89m/s。

在一个实施例中，所述橡胶为正方体，所述正方体的边长为0.38a，其中，a为晶格常数。

在一个实施例中，所述橡胶为长方体，所述长方体的长为0.27a，宽为0.53a，其中，a为晶格常数。

在一个实施例中，所述声子晶体中，声波入射方向上橡胶的层数为偶数层。

在一个实施例中，所述声子晶体中，声波入射方向上橡胶的层数为奇数层。