بررسي ويژگي هاي شكست منفي در سه نوع بلور فونوني دو بعدي

Investigation tow of negative refraction characters in the three different 2D phononic crystals

در اين مقاله، بلور فونوني دو بعدي شامل ميله­ هاي فولادي (استيلي) كه در آب جاسازي شده، مورد بررسي قرار گرفته‌اند. سه نوع سطح مقطع براي ميله ­ها در نظر گرفته شده است. با به­ كار بردن روش عنصر متناهي، ساختار نواري براي هر سه نوع بلور محاسبه شد و سپس سطوح هم‌بسامد براي نوار اول هر سه نوع بلور به ­دست آمد. به علت اين‌كه سطح هم‌بسامد اطراف گوشۀ منطقۀ اول بريلوئن داراي تحدب است، حدس زده‌ مي‌شود كه جرم مؤثر فونوني منفي خواهد بود. بنابراين، رفتار شكست منفي توسط شبيه‌سازي يك ورقِ بلور فونوني، نشان داده شده است. نتايج نشان داد كه بيش‌ترين شدت براي بلور فونوني با سطح مقطع دايره، مربع و مثلث با بسامد­هاي به­ ترتيب برابر 1/15، 1/11 و 1/27 مگاهرتز است. اثر تغيير فاصلۀ منبع از ورقه بر ميزان شدت و فاصلۀ نقطۀ كانوني از ورقه مورد بررسي قرار گرفتند، نتايج اين مقاله با نتايج پژوهش‌هاي ديگر منطبق است.

In this paper, a two-dimensional phononic crystal comprising of steel rod in water is investigated. Three cross- sections for this rod are considered using finite element method (EFM). We plot the equifrequency surface of the first band, because of equifrequency surface convex around the edge of the first Brillouin Zone, we guess the negative effective phononic mass and so negative refraction. Moreover, the negative refraction behaviors are demonstrated by the simulation of a phononic crystal slab. The results show the maximum intensity for the phononic crystal with the circle, square, and triangle cross- section, of 1.15 MHz, 1.11MHz and 1.27MHz, respectively. The dependence of intensity and focal point distance on the slab thickness and between the source and the slab on the negative refractive is investigated. The results are in good agreement with other works.