二維聲子晶體中不同能帶之間的帶隙優(yōu)化研究.pdf

1、本論文的創(chuàng)新之處在于發(fā)現(xiàn)通過基元配置可以調(diào)節(jié)多條能帶之間帶隙，并可以使各帶隙得到優(yōu)化 首先從電子能帶理論、光子晶體引入聲子晶體的概念、屬性、能帶結(jié)構(gòu)計(jì)算方法、并闡述了聲子晶體的研究意義、研究現(xiàn)狀及今后研究方向。 接著從晶體彈性力學(xué)的基本原理，彈性波波動方程出發(fā)推導(dǎo)了計(jì)算聲子晶體聲波能帶的平面波展開法，并介紹了聲子晶體的常見排列和聲子晶體的常用結(jié)構(gòu)函數(shù)。 第三，介紹了分析晶體結(jié)構(gòu)對稱性的基礎(chǔ)數(shù)學(xué)工具之一的群論。著重

2、介紹了晶體點(diǎn)群及常用對稱性群例子。 第四，我們系統(tǒng)研究了基元配置對二維聲子晶體中不同能帶之間帶隙的調(diào)節(jié)作用。為了比較，我們先研究了單胞中只有一個(gè)基元情況下，1-2、2-3、3-4、4-5能帶之間帶隙的相對帶寬和基元半徑的關(guān)系，觀察各帶隙相對帶寬可能達(dá)到的最大值。接著，我們在單胞中任意位置插入第二個(gè)基元(兩個(gè)基元的半徑都為0.1a)，找到各帶隙相對帶寬達(dá)到最大時(shí)第二個(gè)基元所在的位置，然后固定兩個(gè)基元的位置，調(diào)節(jié)它們的半徑，發(fā)現(xiàn)可以