Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

06.15 Акустические явления в метаматериалах

 

Федотовский В.С. «Эффективные динамические свойства и резонансная дисперсия звука в обычных дисперсных композитах и метаматериалах» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 146 (2017)

Рассмотрено межфазное инерционно-упругое взаимодействие жестких частиц-включений с упругой матрицей дисперсных композитов. Получены соотношения для собственных частот поступательных и вращательных колебаний сферических включений-осцилляторов, обуславливающих резонансы эффективных инерционных и упругих свойств композитов в колебательно-волновых процессах. Поскольку скорость распространения продольных и поперечных волн в дисперсном композите связана с эффективными инерционными и упругими свойствами, то резонансы эффективных свойств (динамической плотности, объемной и сдвиговой упругости) проявляются в резонансной дисперсии продольных и поперечных волн. Установлены резонансные зависимости динамической плотности, объемной и сдвиговой упругости от частоты волн и собственных частот поступательных и вращательных колебаний частиц-включений в упругой матрице дисперсного композита. Приведены оценки собственных частот колебаний сферических включений и других внутренних динамических параметров резиноподобного дисперсного композита, определяющие резонансные свойства и резонансную дисперсию продольных и поперечных волн. Для слабо диссипативных композитов резонансы эффективных свойств приводят к тому, что возникают диапазоны частот, в которых эффективная динамическая плотность и упругость принимают отрицательные значения. При одновременно отрицательной динамической плотности и упругости в некотором частотном диапазоне дисперсный композит принимает уникальные акустические свойства метаматериала (отрицательное преломление, аномальный эффект Доплера и др.). Для продольных волн сжатия в метаматериале одновременно отрицательными должны быть динамическая плотность и объемная сжимаемость. Для этого достаточно чтобы в непрерывной упругой матрице находились включения двух видов. Одни включения-осцилляторы дипольного типа, совершая резонансные поступательные колебания, обеспечивают отрицательность динамической плотности, а другие включения-осцилляторы монопольного типа (полости в упругой матрице), совершая объемные резонансные колебания, обеспечивают отрицательную динамическую сжимаемость. Для поперечных же волн одновременно отрицательными свойствами композита должны быть динамическая плотность и сдвиговоротационная упругость. Для этого достаточно присутствия в упругой матрице включенийосцилляторов одного вида с близкими собственными частотами поступательных и вращательных колебаний. В докладе рассмотрены зависимости эффективной динамической плотности, трансляционной и сдвигово-ротационной упругости дисперсного композита от его структуры и внутренних динамических параметров – собственных частот поступательных и вращательных колебаний, присоединенной массы и присоединенного момента инерции упругой матрицы для включений. Основное внимание уделяется инерционно-упругому взаимодействию жестких сферических включений с резиноподобной матрицей и оценке собственных частот их поступательных и вращательных колебаний, определяющих частотные диапазоны отрицательных свойств метаматериала. Полученные оценки показывают, что при определенных значениях объемной концентрации включений, механических свойств матрицы и включений инерционно-упругие свойства композита могут быть одновременно отрицательными, т.е. условия существования дисперсного композита как метаматериала практически достижимы.

II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 146 (2017) | Рубрики: 04.16 06.15

 

Сухоруков А.П., Бочков В.С. «Вращающаяся мода в системе четырех туннельно связанных волноводов» Труды школы-семинара “Волны-2006”. Секция 6. "Метаматериалы, периодические и дискретные структуры", с. 3-5 (2006)

Рассматривается случай четырех туннельно-связанных волноводов, учитывающих взаимодействия только близлежащих «соседей».

Труды школы-семинара “Волны-2006”. Секция 6. "Метаматериалы, периодические и дискретные структуры", с. 3-5 (2006) | Рубрика: 06.15

 

Панфилова Н.О., Сухоруков А.П. «Распространение волновых пучков в периодических структурах, состоящих из слоев с чередующимися знаками показателя преломления» Труды школы-семинара “Волны-2006”. Секция 6. "Метаматериалы, периодические и дискретные структуры", с. 33-35 (2006)

Рассматриваются дифракционные свойства параксиальных пучков, распространяющихся в метаматериалах, слои которых имеют различные знаки показателей преломления.

Труды школы-семинара “Волны-2006”. Секция 6. "Метаматериалы, периодические и дискретные структуры", с. 33-35 (2006) | Рубрика: 06.15

 

Рябко М.В., Некрашевич Е.С., Никитов С.А. «Поляризационная дисперсия микроструктурных волокон» Труды школы-семинара “Волны-2006”. Секция 6. "Метаматериалы, периодические и дискретные структуры", с. 36-38 (2006)

Работа посвящена анализу поляризационной дисперсии и её температурной стабильности в микроструктурном волокне, а также сравнению полученных результатов с характеристиками «обычного» волокна, поддерживающего состояние поляризации. Независимыми способами измерены спектральные зависимости фазового и группового двулучепреломления микроструктурного волокна и показано, что они могут существенно различаться для разных структур волокна, поэтому нельзя путать эти понятия или приниматьодно за другое т.к. для конкретных технических приложений могут быть существенны как фазовые так и групповые спектральные характеристики, а так же следует с осторожностью пользоваться предлагаемыми в литературе эмпирическими аппроксимациями для спектральных зависимости двулучепреломления. Так же в работе исследована зависимость поляризационной модовой дисперсии от температуры. Сравнение температурной стабильности мкроструктурнго и «обычного» волокна, поддерживающего состояние поляризации показывает превосходство микроструктурных волокон в приложениях, требующих большую температурную стабильность.

Труды школы-семинара “Волны-2006”. Секция 6. "Метаматериалы, периодические и дискретные структуры", с. 36-38 (2006) | Рубрика: 06.15