单模宽带的五模式超材料的仿真设计

摘要

超材料是一种新型人工材料,能够实现天然材料不具备的超常物理性质,具有广泛的研究应用前景.1995年由Militon和Cherkaev提出的五模式超材料,是一种准流体性质的新型声学超材料,其弹性矩阵的6个特征值中5个被约束为0,可通过超材料技术设计微结构近似得到,可实现对声波的任意调控.因此,PM结构在水声调控、低频声波减振降噪等方面有重要的研究意义.2012年Layman等人首次将功能设计与微结构设计相结合,设计出声波蜃景所需的五模结构.Chen Yi等人以蜂窝杆状结构加矩形配重块为基础,设计出二维五模材料微结构斗篷.除了上述Bragg散射型微结构,局域共振型微结构也被用于PM超材料设计,且在带宽调控方面更为灵活.