بررسی اثرات نقص ساختاری بر یک هدایت کننده موج با ساختار نامتجانس کریستال فونونیک

کریستال‌های فونونیک مواد مرکبی هستند که از آرایش متناوب یک یا چند ماده آخال در یک ماده زمینه متفاوت ایجاد می‌شوند. از حذف یک ردیف از آخال ها، هدایت کننده کریستال فونونیک قابل دستیابی است. در این پژوهش اثرات نقص ساختاری بر یک هدایت کننده موج با ساختار نامتجانس کریستال فونونیک بررسی شده است. ساختار مورد نظر از تکرار آخالهای فولادی در زمینه اپوکسی به وجود می آید. این ساختار از ترکیب آرایش مربعی و مثلثی تشکیل می شود. برای تحلیل ساختار فوق از روش تفاضل محدود جابجایی-مبنا در حوزه زمان استفاده شده است. تحلیل نشان می دهد ریشه‌ای که عمود بر راستای هدایت کننده نامتجانس قرار دارد، باعث تنزل طیف عبور در فرکانس‌های 102 و 123 کیلو هرتز می‌شود. همچنین هدایت کننده در حالتی که یک حفره را در بر می گیرد، تنها فرکانس 104 کیلو هرتز را هدایت می‌کند. در نهایت، حفره ای که در مجاورت هدایت کننده قرار می گیرد، اثر ناچیزی بر کاهش عبور هدایت کننده دارد.

investigation of effects of structural defects on a phononic crystal heterostructure waveguide

phononic crystals are inhomogeneous structures which are created by periodic arrangement of inclusions in an elastically different host material. by removing of a row of inclusions, phononic crystal waveguide can be obtained. in this research, effects of structural defects on a phononic crystal heterostructure waveguide have been investigated. the heterostructure is composed of square and triangular phononic crystals (periodic arrangement of steel inclusions in epoxy host). to analyze the structure, displacement based finite difference time domain method has been used. the simulation shows that a stub attached vertically to the heterostructure waveguide induces dips in the transmission spectrum. also, the frequency range of the transmission was limited to a narrow frequency domain of 104 khz in the cavity-containing waveguide. finally, the simulation showed that the effect of the cavity that is inserted at the side of the waveguide is insignificant.