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Negative acoustic index metamaterial

机译：负声指数超材料

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摘要

Acoustic metamaterials utilizing periodic deep subwavelength resonators can attain negative acoustic properties unavailable in nature. We have developed a negative acoustic index metamaterial for water that combines Helmholtz and rod-spring resonators to control effective bulk modulus and mass density, respectively. Effective properties extracted from full-wave simulations of our metamaterial show that negative real components of bulk modulus and density occur simultaneously, resulting in a negative real component of the acoustic index. Experimental measurements on a sample of this metamaterial confirm that the real components of the acoustic index and bulk modulus attain negative values, but the density does not become negative. The primary causes of this are identified and potential solutions are presented.
机译：利用周期性深亚波长谐振器的声学超材料可以实现自然界无法获得的负面声学特性。我们已经开发了一种用于水的负声指数超材料，该材料结合了亥姆霍兹和杆弹簧谐振器，分别控制有效的体积模量和质量密度。从我们的超材料的全波模拟中提取的有效特性表明，体积模量和密度的负实分量同时出现，从而导致声指数为负实分量。对这种超材料的样品进行的实验测量证实，声指数和体积模量的实数部分为负值，但密度不会变为负值。确定了这种情况的主要原因，并提出了可能的解决方案。

著录项

  • 来源
    《Physical review》 |2011年第21期|p.214304.1-214304.8|共8页
  • 作者

    L. Fok; X. Zhang;

  • 作者单位

    Nanoscale Science and Engineering Center (SINAM), 3112 Etcheverry Hall, University of California, Berkeley, California 94720, USA;

    Nanoscale Science and Engineering Center (SINAM), 3112 Etcheverry Hall, University of California, Berkeley, California 94720, USA;

  • 收录信息
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类
  • 关键词

    general linear acoustics; ultrasonics, quantum acoustics, and physical effects of sound;

    机译：一般线性声学;超声波;量子声学和声音的物理效应;

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