[發明專利]一種缺陷態可熱調諧的二維聲子晶體結構

無效

• 申請號: 201410074270.7
• 申請日: 2014-05-29
• 公開（公告）號: CN103956159A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 張欣;胡愛珍;吳福根;姚源衛;寧留洋
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G10K11/165
• 分類號: G10K11/165
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

技術領域

本發明涉及一種缺陷態可熱調諧的二維聲子晶體結構。

背景技術

人們在光子晶體的研究方面已取得了重大進展，鑒于聲子晶體與光子晶體的類比性，近十幾年來，聲子晶體逐漸成為了新的研究熱點。聲子晶體的一個重要特征是其聲波帶隙，即在該帶隙頻率范圍內彈性波（聲波）不能通過聲子晶體。人們進一步研究又發現，如果在具有周期性結構的聲子晶體中引入缺陷，則可能在原本不允許聲波通過的帶隙（或禁帶）中出現聲子能帶，稱之為缺陷能帶，對應的狀態稱為缺陷態，這使得聲子晶體具有廣闊的實際應用前景，比如，我們可以根據這一新思想和新理論設計和制造出一種獲得某種特定頻率缺陷帶的材料。聲子晶體材料可望在環保、建筑及精密儀器制造等領域得到廣泛應用。

?目前聲子晶體中引入缺陷的方法通常是：改變材料、散射體形狀和方位、晶格結構、填充率等。本方法通過改變散射體的溫度使其產生缺陷態，此方法對制備技術要求相對較低。

發明內容

本發明的目的在于提供一種缺陷態可熱調諧的二維聲子晶體結構。

為實現上述目的，本發明的技術方案為：

本發明提供的一種缺陷態可熱調諧的二維聲子晶體結構，?

所述的二維聲子晶體結構由若干個二維晶格單元周期排列組成，所述的二維晶格單元由相互平行的第一鈦酸鍶鋇柱體2及第一缺陷鈦酸鍶鋇柱體3在環氧基樹脂中按二維晶格排列；所述第一鈦酸鍶鋇柱體2和第一缺陷鈦酸鍶鋇柱體3的邊長相等，其邊長是0.755a；改變第一缺陷鈦酸鍶鋇柱體3的溫度，使其溫度T_d不同于上述第一鈦酸鍶鋇柱體2及環氧基樹脂的溫度T_p,?其中a為晶格常數，T_d為第一缺陷鈦酸鍶鋇柱體的溫度，T_p為第一鈦酸鍶鋇柱子及環氧基樹脂的溫度；所述第一鈦酸鍶鋇柱體2及環氧基樹脂溫度固定，所述第一缺陷鈦酸鍶鋇柱體3溫度從30℃變化到50℃；所述的二維晶格單元的鈦酸鍶鋇柱體至少五層，所述的第一缺陷鈦酸鍶鋇柱體3位于二維晶格單元的中心，所述二維晶格的晶格常數a為1～10cm。

將缺陷鈦酸鍶鋇柱體旋轉至45度，本發明還提供一種缺陷態可熱調諧的二維聲子晶體結構，?

所述的二維聲子晶體結構由若干個二維晶格單元周期排列組成，所述的二維晶格單元由相互平行的第二鈦酸鍶鋇柱體5及第二缺陷鈦酸鍶鋇柱體6在環氧基樹脂中按二維晶格排列；所述第二鈦酸鍶鋇柱體5和第二缺陷鈦酸鍶鋇柱體6的邊長相等，其邊長是0.755a；先將第二缺陷鈦酸鍶鋇柱體6旋轉至45度再改變第二缺陷鈦酸鍶鋇柱體6的溫度，使其溫度T_d不同于上述第二鈦酸鍶鋇柱體5及環氧基樹脂的溫度T_p,?其中a為晶格常數，T_d為第二缺陷鈦酸鍶鋇柱體的溫度，T_p為第二鈦酸鍶鋇柱子及環氧基樹脂的溫度；所述第二鈦酸鍶鋇柱體5及環氧基樹脂溫度固定，所述第二缺陷鈦酸鍶鋇柱體6溫度從30℃變化到50℃；所述的二維晶格單元的鈦酸鍶鋇柱體至少五層，所述的第二缺陷鈦酸鍶鋇柱體6位于二維晶格單元的中心，所述二維晶格的晶格常數a為1～10cm。

所述的二維聲子晶體結構由一種或幾種密度不同的多層單元疊加組成。

所述二維晶格單元排列結構為矩形、正方形或六角形。

所述二維晶格單元排列結構為正方形。

所述第一鈦酸鍶鋇柱體2和第一缺陷鈦酸鍶鋇柱體3的橫截面形狀為圓形、橢圓形、正方形、矩形、三邊形或六邊形。

所述第二鈦酸鍶鋇柱體5和第二缺陷鈦酸鍶鋇柱體6的橫截面形狀為圓形、橢圓形、正方形、矩形、三邊形或六邊形。

所述第一鈦酸鍶鋇柱體2和第一缺陷鈦酸鍶鋇柱體3及第二鈦酸鍶鋇柱體5和第二缺陷鈦酸鍶鋇柱體6的橫截面形狀為正方形。

所述結構中柱體的體積份數比均為57%。