Акустические метаматериалы: шумоподавление, связь Уиллиса и аномальное отражение | Антон Мельников

Антон Мельников, Институт фотонных микросистем им. Фраунгофера (IPMS). Микроволновый семинар на кафедре физики и инженерии ИТМО | 18.05.2020 Название: «Акустические метаматериалы: шумоподавление, связь Уиллиса и аномальное отражение» --- Аннотация: Акустические метаматериалы — это структуры с экзотическими акустическими свойствами, имеющие перспективные применения в снижении шума, управлении акустическим лучом, фокусировке и согласовании импедансов. В последние годы было предложено и исследовано множество различных конструкций, однако не все из них пригодны для практического применения из-за дорогостоящего производства, несоответствия импедансов или термовязкостных потерь. Тем не менее, простой метаатом С-образной формы может преодолеть большинство проблем и позволяет проектировать эффективные акустические метаматериалы. В первой части доклада представлена ​​капсула из акустического метаматериала для шумоподавления на основе метаатома С-образной формы, включая численные и экспериментальные результаты. Вторая часть посвящена связи Уиллиса акустических рассеивателей, акустической аналогии бианизотропии. Здесь показано, как можно регулировать коэффициент связи Виллиса в диапазоне от нуля до его максимального значения с помощью метаатомов С-образной формы. Кроме того, в этой части представлены экспериментальные результаты, демонстрирующие величину коэффициента связи Виллиса, составляющую 90% от предела, определяемого законом сохранения энергии. Наконец, сообщается о текущем прогрессе в разработке акустических метарешеток с высокоэффективным аномальным отражением с использованием метаатомов С-образной формы. 00:00:00 Презентация докладчика 00:01:06 Начало доклада 00:02:33 Введение в акустику 00:09:25 Введение в акустические волны 00:12:19 Акустические метаматериалы 00:15:16 Вопрос от Алексея Слобожанюка о процессе изготовления элементарной ячейки. 00:15:50 Концепции снижения шума 00:20:39 Акустическая метарешетка и метакапсула в форме С-образной ячейки 00:27:21 Применение метаматериальной капсулы для контроля шума 00:30:31 Связь Виллиса с акустическими рассеивателями 00:33:08 Возможные применения связи Виллиса 00:37:16 Теоретическая граница связи Виллиса 00:39:26 Вопрос от Алексея Щербакова о небианизотропном рассеянии 00:41:06 Материальные решения для максимизации связи Виллиса 00:45:01 Вопрос от Ивана Тофтула о потерях 00:47:33 Связь Виллиса в С-образных резонаторах 00:55:56 Вопрос от Алексея Слобожанюка о погрешности измерения 00:59:47 Аномальное акустическое отражение с метарешетками 01:06:47 Резюме 01:09:24 Вопрос от Михаила Зубков об аномальном отражении 01:10:06 Вопросы Алексея Слобожанюка о шумопоглотителях и качестве изготовления прототипов 01:15:31 Вопросы Михаила Зубкова о связи размера атома-маты с его свойствами и полосой пропускания связи Уиллиса Физико-инженерный факультет Университета ИТМО (Санкт-Петербург, Россия) проводит еженедельные онлайн-семинары для обсуждения последних научных достижений исследователей со всего мира с широкой аудиторией. Темы включают экспериментальные (оптический семинар) и теоретические (теоретический семинар) аспекты нанофотоники, физики твердого тела, материаловедения, а также проектирование и применение радиочастотных структур и устройств (микроволновый семинар). Информация о предстоящих и прошедших мероприятиях доступна по ссылке: https://physics.itmo.ru/en/events #MicrowaveSeminar #ITMO #новыйфизтех   / metalab     / physics_ifmo     / meta.lab