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晶格中心插入体的对称性及取向对二维声子晶体带隙的影响

胡家光 徐文 肖宜明 张丫丫

晶格中心插入体的对称性及取向对二维声子晶体带隙的影响

胡家光, 徐文, 肖宜明, 张丫丫
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  • 以二维钢/气体系声子晶体为模型,采用平面波法研究了圆柱正方及六角晶格中心添加插入体的对称性及取向与带隙的关系,给出了四方、六方、八方及圆柱插入体结构的带隙分布图及带隙随柱体取向的变化关系图.发现在低填充率条件下,插入体的截面形状与晶格类型相同时最有利于能带简并态的分离而获得带隙,但填充率较高时,采用高对称性的插入体可以获得最宽的带隙. 正方晶格中心插入体取向对带隙的影响要比在六角晶格中更为显著.对四方柱正方晶格声子晶体的研究表明, 仅旋转原柱体要比在其中心插入柱体后旋转更容易获得低频宽带隙, 单独运用添加柱体或旋转非圆柱体来降低晶格对称性以获取低频带隙的方法要比同时使用两种方法效果更好.此外,从机理上对计算结果进行了解释.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 10974206)资助的课题.
    [1]

    Sigalas M M, Economou E N 1992 J. Sound Vib. 158 377

    [2]

    Kushwaha M S, Halevi P, Dobrzynski L, Djafari-Rouhani B 1993 Phys. Rev. Lett. 71 2022

    [3]

    Martinez-Sala R, Sancho J, Sanchez J V, Gomez V, Llinares J, Meseguer F 1995 Nature 378 241

    [4]

    Zhang R Y, Jiang G S, Wang Z Q, Lü Y D 2006 Technical Acoustics 25 35 (in Chinese) [张荣英, 姜根山, 王璋奇, 吕亚东 2006 声学技术 25 35]

    [5]

    Liu Z Y, Zhang X X, Mao Y W, Zhu Y Y, Yang Z Y, Chan C T, Sheng P 2000 Science 289 1734

    [6]

    Yilmaz C, Hulbert G M, Kikuchi N 2007 Phys. Rev. B 76 054309

    [7]

    Sievenpiper D, Zhang L J, Broas R F J, Alexópolous N G, Yablonovitch E 1999 IEEE Trans. on Microwave Theory and Tech. 47 2059

    [8]

    Li X L, Wu F G, Hu H F, Zhong S, Liu Y Y 2003 J. Phys. D: Appl. Phys. 36 L15

    [9]

    Wu F G, Liu Z Y, Liu Y Y 2002 Phys. Rev. E 66 046628

    [10]

    Caballero D, Sánchez-Dehesa J, Rubio C, Mártinez-Sala R, Sánchez-Pérez J V, Meseguer F, Llinares J 1999 Phys. Rev. E 60 R6316

    [11]

    Zhao F, Yuan L B 2005 Acta Phys. Sin. 54 4511 (in Chinese) [赵芳, 苑立波 2005 物理学报 54 4511]

    [12]

    Yao Y W, Hou Z L, Liu Y Y 2007 Phys. Lett. A 362 494

    [13]

    Xu Z L, Wu F G, Mu Z F, Zhang X, Yao Y W 2007 J. Phys. D: Appl. Phys. 40 5584

    [14]

    Dong H F, Wu F G, Mu Z F, Zhong H L 2010 Acta Phys. Sin. 59 754 (in Chinese) [董华锋, 吴福根, 牟中飞, 钟会林 2010 物理学报 59 754]

  • [1]

    Sigalas M M, Economou E N 1992 J. Sound Vib. 158 377

    [2]

    Kushwaha M S, Halevi P, Dobrzynski L, Djafari-Rouhani B 1993 Phys. Rev. Lett. 71 2022

    [3]

    Martinez-Sala R, Sancho J, Sanchez J V, Gomez V, Llinares J, Meseguer F 1995 Nature 378 241

    [4]

    Zhang R Y, Jiang G S, Wang Z Q, Lü Y D 2006 Technical Acoustics 25 35 (in Chinese) [张荣英, 姜根山, 王璋奇, 吕亚东 2006 声学技术 25 35]

    [5]

    Liu Z Y, Zhang X X, Mao Y W, Zhu Y Y, Yang Z Y, Chan C T, Sheng P 2000 Science 289 1734

    [6]

    Yilmaz C, Hulbert G M, Kikuchi N 2007 Phys. Rev. B 76 054309

    [7]

    Sievenpiper D, Zhang L J, Broas R F J, Alexópolous N G, Yablonovitch E 1999 IEEE Trans. on Microwave Theory and Tech. 47 2059

    [8]

    Li X L, Wu F G, Hu H F, Zhong S, Liu Y Y 2003 J. Phys. D: Appl. Phys. 36 L15

    [9]

    Wu F G, Liu Z Y, Liu Y Y 2002 Phys. Rev. E 66 046628

    [10]

    Caballero D, Sánchez-Dehesa J, Rubio C, Mártinez-Sala R, Sánchez-Pérez J V, Meseguer F, Llinares J 1999 Phys. Rev. E 60 R6316

    [11]

    Zhao F, Yuan L B 2005 Acta Phys. Sin. 54 4511 (in Chinese) [赵芳, 苑立波 2005 物理学报 54 4511]

    [12]

    Yao Y W, Hou Z L, Liu Y Y 2007 Phys. Lett. A 362 494

    [13]

    Xu Z L, Wu F G, Mu Z F, Zhang X, Yao Y W 2007 J. Phys. D: Appl. Phys. 40 5584

    [14]

    Dong H F, Wu F G, Mu Z F, Zhong H L 2010 Acta Phys. Sin. 59 754 (in Chinese) [董华锋, 吴福根, 牟中飞, 钟会林 2010 物理学报 59 754]

  • [1] 赵 芳, 苑立波. 二维复式格子声子晶体带隙结构特性. 物理学报, 2005, 54(10): 4511-4516. doi: 10.7498/aps.54.4511
    [2] 郝国郡, 傅秀军, 侯志林. 正方点阵上Fibonacci超元胞声子晶体的带结构. 物理学报, 2009, 58(12): 8484-8488. doi: 10.7498/aps.58.8484
    [3] 齐共金, 杨盛良, 白书欣, 赵 恂. 基于平面波算法的二维声子晶体带结构的研究. 物理学报, 2003, 52(3): 668-671. doi: 10.7498/aps.52.668
    [4] 杜春阳, 郁殿龙, 刘江伟, 温激鸿. X形超阻尼局域共振声子晶体梁弯曲振动带隙特性. 物理学报, 2017, 66(14): 140701. doi: 10.7498/aps.66.140701
    [5] 曹永军, 云国宏, 那日苏. 平面波展开法计算二维磁振子晶体带结构. 物理学报, 2011, 60(7): 077502. doi: 10.7498/aps.60.077502
    [6] 陈阿丽, 梁同利, 汪越胜. 二维8重固-流型准周期声子晶体带隙特性研究. 物理学报, 2014, 63(3): 036101. doi: 10.7498/aps.63.036101
    [7] 文岐华, 左曙光, 魏欢. 多振子梁弯曲振动中的局域共振带隙. 物理学报, 2012, 61(3): 034301. doi: 10.7498/aps.61.034301
    [8] 董华锋, 吴福根, 牟中飞, 钟会林. 二维复式声子晶体中基元配置对声学能带结构的影响. 物理学报, 2010, 59(2): 754-758. doi: 10.7498/aps.59.754
    [9] 牟中飞, 吴福根, 张 欣, 钟会林. 超元胞方法研究平移群对称性对声子带隙的影响. 物理学报, 2007, 56(8): 4694-4699. doi: 10.7498/aps.56.4694
    [10] 刘艳玲, 刘文静, 包佳美, 曹永军. 二维复式晶格磁振子晶体的带隙结构. 物理学报, 2016, 65(15): 157501. doi: 10.7498/aps.65.157501
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-05-17
  • 修回日期:  2012-06-20
  • 刊出日期:  2012-12-05

晶格中心插入体的对称性及取向对二维声子晶体带隙的影响

  • 1. 云南大学物理科学技术学院, 昆明 650091;
  • 2. 文山学院数理系, 文山 663000
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 10974206)资助的课题.

摘要: 以二维钢/气体系声子晶体为模型,采用平面波法研究了圆柱正方及六角晶格中心添加插入体的对称性及取向与带隙的关系,给出了四方、六方、八方及圆柱插入体结构的带隙分布图及带隙随柱体取向的变化关系图.发现在低填充率条件下,插入体的截面形状与晶格类型相同时最有利于能带简并态的分离而获得带隙,但填充率较高时,采用高对称性的插入体可以获得最宽的带隙. 正方晶格中心插入体取向对带隙的影响要比在六角晶格中更为显著.对四方柱正方晶格声子晶体的研究表明, 仅旋转原柱体要比在其中心插入柱体后旋转更容易获得低频宽带隙, 单独运用添加柱体或旋转非圆柱体来降低晶格对称性以获取低频带隙的方法要比同时使用两种方法效果更好.此外,从机理上对计算结果进行了解释.

English Abstract

参考文献 (14)

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