《非局域共振型聲學超常材料的特性與套用》是依託武漢大學，由邱春印擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：非局域共振型聲學超常材料的特性與套用
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：邱春印
- 依託單位：武漢大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
聲學超常材料是指一些具有天然材料所不具備的超常聲學性質的人工複合材料，因其新奇的聲學性質及誘人的套用前景近年來引起廣泛的關注。聲學超常材料通常由具有複雜結構的局域共振單元構成。由於共振，這種超常材料通常具有工作頻段窄、吸收強等嚴重缺點。最近我們設計了一種沒有引入任何局域共振的聲學超常材料(Appl.Phys.Lett.91,203515 (2007))，它簡單地由刻有一維周期縫的高聲學阻抗材料構成。除了克服上述由共振所帶來的缺點外，這種新的非局域共振型聲學超常材料可以很容易地提取有效聲學參數。本項目中，我們將把這種設計理念推廣到物理更豐富、材料參數範圍更廣的高維系統，系統、深入地探討非局域共振型聲學超常材料的工作原理。通過最佳化設計，實驗製備這種新材料。在此基礎上，進一步研究聲波在其中新奇的傳播特性，如亞波長成像、聲學隱身等。本項目的研究有助於提出新概念，預期新套用，具有科學意義。
結題摘要
聲學超常材料是指具有天然材料所不具備的異常聲學性質的人工複合材料，通常由具有複雜結構的局域共振單元構成。由於共振，這類聲學材料通常具有工作頻段窄、吸收強等嚴重缺點。最近，我們設計了一種沒有引入任何局域共振的聲學超常材料(Appl.Phys.Lett.91,203515 (2007))，它簡單地由刻有一維周期縫的高聲學阻抗材料構成。本項目中，我們把這種設計推廣到物理更豐富、材料參數範圍更廣的高維系統，深入探討非局域共振型聲學超常材料的工作原理。在此基礎上，進一步研究聲波在其中新奇的傳播特性。在該青年基金的有力支持下，我們順利完成了預定目標：（1）完整地研究了二維圓柱陣列及其互補結構在低頻的傳播特性，給出有效材料參數的解析公式；（2）研究了鋼-空氣-水混合系統的傳播特性，基於有效介質理論解釋了其反常的透射行為；（3）理論和實驗研究了亞波長結構誘導的聲表面波特性；（4）理論和實驗研究了多組元超常材料結構板以及其他板狀系統的聲波透射，發現大量新奇的反常透射效應；（5）基於類似的非局域共振機制設計了光學超常材料，並研究其透射特性。迄今為止，基於上述工作我們已經在PRB、APL等著名物理學術期刊上發表研究論文10篇，其中7篇申請人為第一作者或通訊作者。
