Российский физики предложили способ создания метаматериалов с искусственно заданной скоростью звука. Об этом сообщает пресс-служба МГУ.
Современные физики выделяют фононы — «воображаемые» частицы, передающие энергию колебательного движения, в том числе звука. Существуют и фононные кристаллы, которые позволяют управлять свойствами проходящего сквозь него звука.
Теперь специалисты МГУ выдвинули концепцию двумерного фотонного кристалла и рассчитали его акустические свойства. Так, в рассмотренном изотропном кристалле плавленого кварца размещены периодически повторяющиеся круглые отверстия. Авторы рассчитали основные акустические характеристики: скорость звука и поляризацию, а также направление распространения энергии всех распространяющихся в материале волн.
Выяснилось, что величина акустической анизотропии, которая появляется при появлении неоднородностей, определяется геометрией отверстий — отношением диаметра к периоду элементарной ячейки. Как оказалось, выбор различной геометрии позволяет изменять основные акустические параметры среды в соответствии с потребностями. В том числе, благодаря этому возникает возможность управлять свойствами звука в широких пределах, менять не только его направление, но и скорость распространения.
«Такие фононные кристаллы удовлетворяют необходимым требованиям для создания на их основе акустооптических приборов: фильтров, дефлекторов и модуляторов, в которых необходимо иметь заданную скорость звука», — рассказала Наталия Поликарпова, одна из авторов работы.
Статья с описанием этого исследования была опубликована в журнале Materials.
Ранее астрономы предложили объяснение «маневрам» межзвездного астероида Оумуамуа.
