フォノニック結晶の波紋を見る


まるで悪魔の目のような形をしています。534MHzの弾性波に対して、バンド構造の形が目のようになります。これらは、実験データーをフーリエ変換して、2次元波数空間でプロットしたものです。

実験で得られる連続した画像をフーリエ変換と呼ばれる手法で解析すると、等周波数面を決定することができます。波長 (λx, λy )が異る音波が分離されて表示されます。

上の画像は534MHzでの等周波数面です。横軸と縦軸はそれぞれ波数 kx (=2π/λx) と ky (=2π/λy) に対応しています。これは逆格子空間波数空間と呼ばれます。

この目の形をしたパターンは、異なった音波の偏向をもった表面振動(モードと呼ばれます)の合成で現れます。 目の形の内側の輪は、速度の速いSezawa表面波(音速が約7000m/s)に対応します。目の形の外側の輪は、 速度の遅いRayleigh表面波(音速が約4000m/s)に対応します。

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