声子晶体平板聚焦特性与应用研究

项目名称： 声子晶体平板聚焦特性与应用研究

项目编号： No.11264037

项目类型： 地区科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 李晓春

作者单位： 新疆大学

项目金额： 58万元

中文摘要： 以水、空气为环境，金属和非金属材料的声子晶体平板为分析模型, 理论上，研究平板聚焦的规律特性及影响因子；得到平板聚焦的宏观物理图像和微观机制；考察复合材料的匹配关系和结构特征规律；给出平板聚焦质量的评价指标和校正办法.实验上，构造声频和超声频的声子晶体，从实验上验证平板聚焦的原理、过程和关键影响因子，以期达到理论与实验的统一；设计具有一定空间拓扑结构的极超声声子晶体平板，实验探索其中的声光相互作用规律和调节方法，开拓声子晶体在太阳能、热能利用方面的先驱性应用。项目在理论上，对负折射的形成机制、平板成像原理、不同形式的波动运动的共性与个性等科学基础问题，进行深度、仔细的探索；并利用频率相对较低的声频功能结构，对一些物理过程提供'可视化'的解释。在实践上，提供声聚焦应用的基础理论，并指导设计极超声声子晶体，提供一种纳米层次的复合结构和全新的光电、热声能量转换模式。

中文关键词： 声子晶体；负折射；成像；平板；

英文摘要： Based on the water or air environment，Phononic crystal slabs constructured by metal or non metal materials will be analysed as models. Theoretically, for the macroscopic physical pictures and microcosmic mechanisms of the slab focusing ,the slab focusing characteristics and its impact factors will be explored. And the composite material matching relationships and structure features will also be investigated as well as the slab focusing quality and imaging correction method. Experimentally,the phononic crystal slabs with sound and ultaosound work frequency will be constituted and investigated continually to verify the above theoretical results,especially the focusing principle, focusing process and the key impact factors of the slabs , till getting a satisfied agreement between the theoretics and the experiment。Then,we will design some hypersonic phononic crystal slabs with some certain topological structures,to find the acousto-optic interaction rules and regulation methods,and exploit the pioneer applications of the hypersonic phononic crystal in solar energy and heat energy utilization. This program, in theory, will deeply and detaily study and answer some foundmental science questions about the negative refraction mechanism, the slab focus imaging principles, the commonness and individualities of different

英文关键词： phononics crystals；negative refraction；imaging；flat panel；