本研究利用COMSOL Multiphysics 5.6软件进行三维声子晶体的能带结构分析,探索其在声学与振动控制中的潜在应用。
声子晶体(Phononic crystal, PC)由基体材料与散射体材料按照周期性分布构成,并根据其周期性的方向数量分为一维、二维及三维声子晶体;依据组成材料的形态,又可以区分为固固型和固流(或流固)型声子晶体。另外,根据不同类型的弹性波传播特性,还可以将声子晶体分类为体波型、表面波型以及兰姆波型。
作为一种凝聚态物理的新概念,在光子晶体制备研究的基础上发展起来的声子晶体,主要由两种以上不同介质以周期性方式排列而成,并且在特定频率范围内表现出弹性波传输受限的现象。这些频率范围被称为带隙。由于其独特的性质和功能,如滤波、波导设计、传感技术、声学聚焦及拓扑声子学应用等,声子晶体已经广泛应用于多个领域中。