A polymer based phononic crystal
介绍了一种利用超声波构造聚合物声子晶体的通用系统。为了制造这种材料，采用装配有2 MHz声换能器和声反射器的定制腔体装置，用于在装置腔室中产生驻波。聚合物晶体在聚合过程中产生驻波时形成。所得到的晶体以可调谐腔装置的形状再现，并添加独特的周期性特征。它们的分离与制造过程中施加的声波频率有关，并且发现它们的组成由两种材料相组成。为了评估聚合物晶体的声学性质，测量其相对于不同浓度的单体溶液的平均声速。结果表明，声子晶体的特征之一，慢波效应，是由聚合物表现。此外，从光学显微镜获得的图像分析晶胞的厚度。通过知道厚度，当单体/交联剂浓度为1.5M时，平均声速计算为1538 m/s。该数值计算与该单体/交联剂浓度1536 m/s的预测值非常一致。这项工作提供了一种方法，用于访问一种新型的适应性声子晶体的基础上灵活的聚合物。
2018-01-31 physics.app-ph
Direct Observation of k-Gaps in Dynamically Modulated Phononic Time Crystal
本研究通过在一维声波导中集成离散谐振meta-atoms构建时变metamaterial，实现了声子时间晶体，实验观测到声波指数放大及k-gap形成，并展示了准周期调制下的动量能带折叠与双k-gap现象，为高维拓扑动力学研究开辟了新途径。
2025-05-30 physics.app-ph
Tailoring Structure-borne Sound Through Bandgap Engineering in Phononic Crystals and Metamaterials: A Comprehensive Review
本文全面综述了通过带隙工程定制结构声学的声子晶体和弹性超材料，涵盖其在振动屏蔽、波导及拓扑波操控中的应用，并展望了未来发展方向。
2023-05-20 physics.app-ph
Experimental realization of negative refraction and subwavelength imaging for flexural waves in phononic crystal plates
本文通过数值计算和实验研究了弯曲波在声子晶体（PC）平板中的负折射现象，并将其用于平面弹性透镜的设计。我们提出了一种基于厚度对比度的板设计，以在PC和主板的界面处实现等于-1的折射率。PC和主机板之间的厚度对比使得能够在全角度负折射（AANR）频率范围内匹配它们的波数。PC透镜的设计，然后进行了数值和实验验证，以实现一个全方位的亚波长激发源的图像。通过改变板和PC之间的厚度对比度，PC透镜可以被调谐用于在期望频率下的波聚焦和亚波长成像。
2021-04-02 physics.app-ph
Enhanced thermal sensitivity of MEMS bolometers integrated with two-dimensional phononic crystals
我们在GaAs双箝位微机电系统（MEMS）梁谐振器上制作了二维声子晶体（PnC）结构，以调制其热特性。由于通过引入PnC结构降低了MEMS梁的热导率，具有PnC结构的MEMS测辐射热计显示出比未图案化的参考样品大2-3倍的热灵敏度。此外，由于MEMS梁的热容也通过引入PnC而减小，所以图案化MEMS梁的热衰减时间仅增加约30- 40%，证明了PnC用于增强测辐射热计的热灵敏度而不显著劣化其操作带宽的有效性。
2019-06-04 physics.app-ph
Fabric Phononic Crystals for Passive Vibration Control
University of Wisconsin–Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）
提出将织物编织图案设计为声子晶体，通过双编织结合软棉和硬铜夹杂形成周期晶格，实现被动滤波和振动路由，实验证实了带隙和拓扑态。
2026-07-02 physics.app-ph
On the Generation of Phononic Frequency Combs Using Defect Modes of Phononic Crystals
BITS Pilani, Dubai Campus（印度理工学院比拉尼分校迪拜校区）
本文提出利用声子晶体缺陷模式生成声子频率梳的方法，通过数值模拟展示了其在高分辨率传感和量子-声学技术中的应用潜力。
2025-11-26 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Merging mechanical bound states in the continuum in high-aspect-ratio phononic crystal gratings
该研究针对偶然型机械连续谱束缚态（BICs）难以观测的问题，采用耦合波理论在高纵横比砷化镓声子晶体光栅中预测并实验验证了该类BICs，还观测到其与对称保护型BICs的合并可降低辐射损耗，为声子俘获及相关应用提供新可能。
2023-12-20 physics.app-ph
An ultrasensitive device with embedded phononic crystals for the detection and localisation of nonlinear guided waves
本文提出一种嵌入声子晶体的超灵敏超声装置，通过优化带隙增强高次谐波检测，实现非线性导波的损伤检测与定位，并经数值和实验验证。
2024-06-25 physics.app-ph
Multi-dimensional wave steering with higher-order topological phononic crystal
近年来，高阶拓扑绝缘体的发现和实现丰富了拓扑相的基础研究。在这里，我们报告的三维（3D）波转向能力，使拓扑边界状态在三个不同的订单在3D声子晶体与非平凡的散装拓扑起源于协同作用的镜像对称的晶胞和非对称滑移对称的晶格。拓扑状态的多样性带来了波操纵的多种可能性。通过明智的工程的边界模式，我们实验证明了两个功能在不同的维度：二维负折射的声波启用一阶拓扑表面状态负色散，和三维声学干涉仪利用二阶拓扑铰链状态。我们的工作表明，拓扑模式在不同的订单承诺在不同的维度不同的波转向应用。
2021-02-17 physics.app-ph
Abnormal topological refraction into free medium at sub-wavelength scale in valley phononic crystal plates
在这项工作中，我们提出了一个拓扑谷声子晶体板，我们广泛的调查到周围的均匀介质的谷模式的折射。该声子晶体包括由质量弹簧系统建模的两个子晶格谐振器（A和B）。我们发现，两个边缘态限制在AB/BA和BA/AB型畴壁表现出不同的对称性在物理空间和能量峰在傅立叶空间。因此，观察到不同的折射行为，特别是通过扶手椅切割边缘。另一方面，这些局域拓扑模式的衰减深度，这被发现是唯一的散射体之间的相对共振强度确定，显着影响的折射图案。更有趣的是，当在深亚波长尺度下操作时，通过Z字形界面的出射行波变得渐逝。这是通过调整平均谐振强度来实现的。我们发现，消失模只存在于沿特定类型的出口边缘，并且它们可以耦合到两个拓扑界面态。我们还提出了两种拓扑功能器件的设计，包括一个弹性单向传输波导和一个近理想的偶极子/偶极子发射器，都基于我们的声子结构。
2021-01-18 physics.app-ph
Origin and Customization of Bandgap in Chiral Phononic Crystals
本文揭示了手性声子晶体带隙机制争议的根源，提出基于波行为建立波动方程的新方法，并利用球形铰链降低耦合分支障碍以定制带隙频率和宽度，最后通过数值模拟与实验验证了该方法。
2024-02-18 physics.app-ph
Multifunctional acoustic device based on phononic crystal with independently controlled asymmetric rotating rods
提出一种由电机独立控制120°扇形金属杆朝向的可重构水声子晶体，可实现反射/透射切换及梯度折射率调控，并用作透镜、分束器和波束转向器。
2023-04-19 physics.app-ph
Flexural wave energy harvesting by the topological interface state of a phononic crystal beam
在这项研究中，我们设计了3D打印声子晶体（PnC）梁的拓扑界面状态收集的机械能的弯曲波。PnC梁是通过在其表面上布置周期性凹槽而形成的。通过改变槽间距，可以获得具有拓扑平凡相位和非平凡相位的PnC光束。拓扑界面状态，然后生成通过组合两个PnCs与不同的拓扑相位。通过数值计算和实验验证了PnC梁界面态的存在。为了将机械能转换为电能，在所提出的PnC梁的界面处附着压电盘。与参考光束采集器相比，测量的输出功率在对应于界面状态的频率处被PnC采集器显著放大。此外，基于拓扑状态的PnC光束能量采集器对几何紊乱具有鲁棒性。
2021-10-12 physics.app-ph
High-resolution acoustic field mapping of GHz phononic crystals with atomic force microscopy
本文提出一种基于原子力显微镜的声场映射技术，用于表征由GHz表面声波激发的GaAs薄板中微米级声子晶体，揭示了非相干与相干散射机制，为GHz声波在高级通信操作中的应用奠定基础。
2023-06-23 physics.app-ph
Effect of introducing viscoelastic polyurethane on the dispersion and vibration isolation efficiency of chiral phononic crystals
Empa（瑞士联邦材料科学与技术研究所）；KU Leuven（荷语鲁汶大学）
通过在手性声子晶体中引入粘弹性聚氨酯插入层，利用分数阶导数模型研究其频率依赖性材料特性对带隙调谐和隔振效率的影响，实验验证了高粘性阻尼不会降低带隙效率。
2026-05-31 physics.app-ph
Flexural Cavity Mechanics in Electrostatically Driven 1D Phononic Crystal
Indian Institute of Science（印度科学研究所）
研究通过电静力学驱动实现一维声子晶体的声波传输，展示出双端调谐叉共振器中退化弯曲模式的高品质因子，为低损耗声子器件应用提供新途径。
2026-03-18 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Analysis of membrane phononic crystals with wide bandgaps and low-mass defects
我们提出的技术建模和设计膜声子晶体与低质量的缺陷，优化力传感。此外，我们确定的声子晶体质量对比度的重要性，因为它涉及到的声学带隙的大小和缺陷模式的耗散特性。特别是，我们量化的高质量对比度声子晶体与其相关的强大的声学隔离之间的权衡，并减少软箝位的缺陷模式。我们制作了一组声子晶体与各种缺陷的几何形状的高应力化学计量氮化硅膜，并在室温和4 K下测量，以表征各种几何形状的耗散路径。这些设备的分析突出了一些设计原则，集成到光机系统的低质量，低功耗的机械模式的实施。
2019-06-26 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Hexagonal Boron Nitride Phononic Crystal Waveguides
六方氮化硼（h-BN）是一种典型的范德华（vdW）层状晶体，具有一系列吸引人的物理性质，在探索二维（2D）电子学、光子学、力学和新兴量子工程中发挥着越来越重要的作用。在这里，我们报告的示范h-BN声子晶体波导与设计的通带和阻带在射频（RF）范围和可控的波传播和传输，利用阵列耦合h-BN纳米机械谐振器与工程耦合强度。实验测量证实，这些声子晶体波导限制和支持15至24兆赫（MHz）的波传播超过1.2毫米。类似于固态原子晶格，在h-BN声子波导中观察到声子带隙和色散行为，并对其进行了系统的研究。在这样的可添加集成的h-BN平台上引导和操纵声波可以促进多物理耦合和信息转导，并通过新兴的h-BN光子和声子器件为相干芯片上信号处理和通信开辟新的机会。
2020-01-05 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Interaction of Love waves with coupled cavity modes in a 2D holey phononic crystal
用有限元方法研究了Love波与二维多孔声子晶体中的正方形柱阵列的相互作用。首先，SH表面模式的存在分别证明了声子晶体，包括正方形排列的孔，或矩形排列的镍柱，分别在，或上，二氧化硅薄膜沉积在ST切石英基板上。柱体中的SH模和扭转模之间的耦合导致了在位于多孔声子晶体的带隙范围内的频率处发生的透射下降。第二，通过去除多孔声子晶体中的孔线来构造腔，并导致与凹陷匹配的透射峰。最佳的几何参数使我们能够创建一个耦合的腔模式和本地化的柱模式通过引入线的支柱到腔中，这显着提高了腔的效率，而不增加晶体的尺寸。所得结果将为实现基于声子晶体耦合模式的高性能电声传感器的先进设计铺平道路。
2019-03-02 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Coupled resonator acoustic waveguides-based acoustic interferometers designed within two-dimensional phononic crystals: experiment and theory
本文通过实验和理论（FEM模拟与TB计算）研究了二维声子晶体中两种MZ型CRAWs声学干涉仪的透射特性，结果高度一致，为设计定制化声学器件提供了可靠方法。
2023-11-14 physics.app-ph
Membrane phononic crystals for high-Qm mechanical defect modes in piezoelectric aluminum nitride
本研究在90纳米厚压电氮化铝薄膜中实现了薄膜声子晶体，在1.8 MHz频率下获得了室温Qxf乘积达1.5x10^13 Hz的高Qm机械缺陷模式，为可调声子电路和低噪声传感器提供了构建模块。
2025-06-25 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Dynamic Response of Tunable Phononic Crystals and New Homogenization Approaches in Magnetoactive Composites
本研究探讨磁弹性复合材料中可调周期结构的动态响应与均匀化方法。可调谐周期结构的研究主要集中在设计、建模和理解波的传播现象以及智能声子晶体的动态响应。采用高振幅褶皱成形法研究了由薄膜与厚柔性衬底键合而成的一维声子晶体板。屈曲引起的表面失稳产生由压应变触发的屈曲结构。结果表明，表面周期性图案和相应的大变形可以控制弹性波在低厚度复合板中的传播。模拟结果表明，周期性的声子晶体结构可以作为一种智能声子晶体，它可以以一种变革的方式切换结构的能带图。本文提出了一种磁激活声子晶体，它的动力学特性是由大变形和外加磁场的联合作用控制的。有限变形和磁感应通过几何图案变换和材料性质影响周期性结构的声子特性。提出了一个磁弹性能量函数，考虑周期性结构中的大变形和磁感应强度，发展本构关系。利用解析法和有限元法计算了不同变形和磁载荷情况下声子晶体的色散关系和能带结构。结果表明，磁感应强度不仅控制了结构的能带图，而且对波传播的优先方向也有很大的影响。此外，在结构中采用双材料韧带设计了一种热控声子晶体。
2018-07-10 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Helical Phononic Modes Induced by a Screw Dislocation
本研究提出在三维六方密堆积声子晶体中引入螺旋位错，构建一维单向声子波导，发现位错诱导出方向性传播的螺旋声子模式，为设计不依赖拓扑特性的方向选择性波导提供了新途径。
2024-04-29 physics.app-ph
Surface acoustic wave modes in two-dimensional shallow void inclusion phononic crystals on GaAs
本文用有限元法计算了二维声子晶体中的声表面波，声子晶体由一个正方形排列的浅的、2 ~ 3微米深的圆柱形空隙夹杂组成。在（001）GaAs半空间上，[110]方向的瑞利波模式、与层状衬底相关的Sezawa和Lamb模式、高频纵向表面波和体波表现出混杂和模式相互作用。纵向，垂直和水平剪切体波色散被观察到的表面声波在一个浅的声子晶体上的重要阈值。这导致衰减和表面有界性特性的急剧变化，使得超声模式在其他大部分体波辐射色散分支连续模式中具有减小的衰减。
2018-08-31 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Inherent Negative Refraction on Acoustic Branch of Two Dimensional Phononic Crystals
在理论预测的指导下，我们通过实验证明了由各向同性刚性（铝）基体和正方形各向同性柔性（PMMA）圆形夹杂物组成的简单二维声子晶体的最低两个（声学）通带（剪切和纵向模式）上存在负折射。在折射率为负的频率和波矢下，晶体的有效质量密度和有效刚度张量可以是正定的，这是具有周期性分布的各向同性柔性夹杂的各向同性刚性基体的声子晶体的固有性质。作为相位矢量分量的函数的等频率轮廓和能量ux矢量揭示了折射性质的丰富的主体，其可以被利用来实现例如在晶体的最低通带上的分束、聚焦和频率滤波，其中耗散最小。通过适当选择材料和几何参数，这些现象可以在非常低的频率（大波长），使用相当小的简单的两相单位单元实现。保留字：双周期声子晶体，声支负折射，分束，聚焦，成像，大波长频率滤波
2017-09-12 physics.app-ph physics.class-ph
Mode-sensitive magnetoelastic coupling in phononic-crystal magnomechanics
数值研究了声子晶体腔中声驱动的自旋波共振。所设计的腔体能够在波长尺度的点缺陷结构中限制千兆赫振动，并维持各种谐振模式。在模式中的不均匀应变分布修改磁致伸缩耦合和自旋波激发敏感的外部场取向。特别地，在具有近对称图案的腔中的类抛物面模式示出了亚波长尺度模式体积，并且可以提供与场角变化无关的通用声学激励方案。因此，声子晶体平台提供了一种替代的方法来声学控制自旋波动力学与超小和非均匀模式结构，这将是一个关键技术，集成和操作大规模的磁力电路。
2021-06-14 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Band-gap tuning in 2D spatiotemporal phononic crystals
本文研究了在具有大禁带的亚波长尺度声子晶体中，小的时空调制对周期性平面内偏振弹性波的频谱的影响。当周期性地放置在高度对比的弹性特性的矩阵内的圆柱体的半径是时变的时，我们发现，由于在整个频谱中出现频率谐波，带隙的概念通常被破坏，尽管通过适当的参数调谐，特别是调制频率，有可能保留一些带隙区域，因此，使得这种系统可能成为可调谐带通滤波器或声子隔离器的候选者，并用于传感器应用。
2021-01-15 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Real-space characterization of cavity-coupled waveguide systems in hypersonic phononic crystals
在悬浮膜中形成的声子晶体提供了对高超声波的完全限制，从而实现了一系列芯片级操纵。在这封信中，我们演示了模式分辨实空间表征的机械振动性能的腔和波导系统。多个谐振模式的独立特征在于在各种设计的腔，和波长尺度的高$Q$谐振高达$Q=$ 4200大气条件下被确认。这也表明，波导允许我们解决单模波传输，从而驱动渐逝耦合腔。该方法提供了一个重要的工具，用它来建立紧凑和低功率的微波声子电路的信号处理和混合量子系统的应用。
2019-09-11 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Tunable graphene phononic crystal
在声子学领域，周期性模式控制振动，从而控制物质中的热和声音的流动。在这种声子晶体中产生的带隙实现了低耗散振动模式，并实现了对机械量子比特、高效波导和最先进传感的应用。在这里，我们结合声子和二维材料，并探讨通过施加机械压力操纵声子晶体的可能性。为此，我们制造了最薄的声子晶体从单层石墨烯和模拟其振动特性。我们发现一个带隙的MHz制度，在此范围内，我们本地化的缺陷模式与一个小的有效质量为0.72 ag = 0.002 $m_{physical}$。最后，我们利用石墨烯的灵活性和机械调谐有限大小的声子晶体。在高达30千帕的静电压力下，我们观察到整个声子系统的频率上升超过350%。同时，缺陷模式保持在带隙内并保持局部化，这表明高质量、动态可调的机械系统。
2021-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Towards tunable graphene phononic crystals
该研究制备出悬浮石墨烯声子晶体，通过静电施加机械张力调控其声子能带结构，实验结合模拟证实平衡态28–33 MHz的带隙可在3.1 Nm⁻¹张力下上移9 MHz，推动可调谐声子学发展。
2023-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Release-free phononic crystal with strong microwave coupling
Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）
该研究开发了与高阻抗微波谐振器强耦合的无释放型铌酸锂声子晶体腔，实现了高机电耦合率与品质因子，为微波与声波的集成提供了新的紧凑可扩展接口，适用于传感等系统。
2026-08-03 cond-mat.mes-hall physics.app-ph quant-ph
Cavity-waveguide coupling in phononic crystals
Wrocław University of Science and Technology（弗罗茨瓦夫科技大学）；University of Münster（明斯特大学）
本文通过有限元模拟和实验，研究了雪花型声子晶体腔与波导的耦合，发现耦合强度主要由空间模式重叠决定，并在GaAs薄膜中观察到约398 MHz的共振，为设计声子晶体器件提供了指导。
2026-09-25 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Designing topological interface states in phononic crystals based on the full phase diagrams
周期系统的拓扑不变量可以用来定义每个能带的拓扑相位，并确定在某个带隙内拓扑界面态的存在。在这里，我们提出了一个基于全相图的方案，并设计了任何指定的带隙内的拓扑界面态。作为一个例子，我们提出了一种一维声子晶体。通过连接两个具有不同拓扑相的半无限结构，可以以合理的方式实现任何特定带隙内的界面态或它们的组合。通过模拟和实验验证了单个带隙、所有奇带隙、所有偶带隙和所有带隙中界面态的存在。我们在这里介绍的全相图方案可以推广到其他类型的周期系统，如光子晶体和设计师等离子体晶体。
2018-04-28 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Mechanically-tunable bandgap closing in 2D graphene phononic crystals
我们提出了一种可调声子晶体，它经历了从机械绝缘到机械透射（金属）的相变。具体而言，在我们的模拟的声子晶格双轴张力（$σ_{xx} =σ_{yy}$ = 0.01 N $/$ m），我们发现一个带隙的面外声子的范围为48.8 - 56.4 MHz，我们可以关闭增加张力单轴度（$σ_{xx} / σ_{yy}$）到1.7。为了操纵张力分布，我们设计了一个有限尺寸的现实设备，其中$σ_{xx} / σ_{yy}$通过向由悬浮石墨烯制成的声子晶体施加栅极电压来调谐。我们表明，相变可以通过声传输测量探测，声子带隙持续存在，即使在夹杂物表面污染物和随机张力变化存在于现实的设备。所提出的系统作为一个晶体管的声子与开/关比为$10^5$（100 dB抑制），因此是一个有价值的扩展声子逻辑应用。此外，这种对金属-绝缘体转变（mMIT）的机械模拟允许机械实体（例如机械量子位）之间的可调谐耦合。
2023-02-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Theory of Truncation Resonances in Continuum Rod-based Phononic Crystals with Generally Asymmetric Unit Cells
声子晶体表现出布拉格带隙，频率范围内，波的传播是禁止的。在固体连续介质中，带隙是周期性交替层引起的相消干涉的结果。在某些条件下，固有频率以结构边界附近的高振幅局部振动的形式出现在这些带隙内，称为截断共振。本文研究了一维杆形有限声子晶体的振动谱，解释了截断共振产生的原因。通过确定一个单胞对称参数，我们定义了一个家庭的有限声子棒共享相同的色散关系，但不同的截断形式。利用传递矩阵法推导出控制有限系统固有频率的特征方程的封闭形式的表达式，并破译跨越不同边界条件出现的截断共振。该分析建立了与截断共振，边界条件，和截断链的整体配置所规定的单元格的选择与本地化的振动之间的具体连接。该研究提供了工具来预测，调整和选择性地设计截断共振，以满足需要并独特地受益于这种截断共振的各种应用的需求。
2022-12-05 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Observation of Gigahertz Topological Valley Hall Effect in Nanoelectromechanical Phononic Crystals
拓扑声子提供了许多机会，在操纵弹性波，可以在固体中传播，而不会被反向散射。然而，由于缺乏有助于系统设计的纳米级成像工具，声学拓扑超材料主要在低频率（千赫兹至兆赫）下工作的宏观系统中得到证明。在这里，我们报告的实现千兆赫拓扑谷霍尔效应的纳米机电氮化铝膜。弹性波在声子晶体中的传播可以用微波显微镜直接观察，具有前所未有的灵敏度和空间分辨率。受能带拓扑保护的谷霍尔边缘态在实空间和动量空间中都能生动地看到。强大的谷极化传输是显而易见的，从波传输通过当地的障碍和周围的尖角，以及功率分布到多个边缘通道。我们的工作铺平了道路，利用拓扑物理集成声电子系统的经典和量子信息处理在微波政权。
2022-03-17 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Valley and pseudospin-valley topologically protected edge states in symmetric pillared phononic crystals
提出了一种对称的双面柱撑声子晶体（PPnCs），它可以通过施加不同的几何微扰来模拟量子自旋霍尔效应（QSHE）和量子谷霍尔效应（QVHE）.事实上，狄拉克锥可以发生在低（深亚波长）和高频率制度，通过明智地转动参数的附加柱，甚至可以实现双狄拉克锥。我们实现了谷保护，赝自旋保护或赝自旋谷耦合的边缘状态与建议的平台。此外，在模拟QVHE时，我们还展示了谷偏振边缘态在锯齿形终端处的各种折射现象（正折射、负折射和倏逝折射）。进一步，我们说明了谷依赖的特征的赝自旋谷耦合的边缘状态，并证明了基于谷分裂的赝自旋保护的边缘状态在Y结波导。
2019-05-13 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Diamond Phononic Crystal Spin-Mechanical Resonators with Spectrally Stable Nitrogen Vacancy Centers
我们报道了嵌入二维声子晶体正方晶格中的金刚石自旋机械谐振器的设计和制造。矩形谐振器具有GHz的面内压缩模式的保护的声子带隙的正方形晶格。一个膜在散装的方法被开发用于制造的悬浮的2D结构。这种方法克服了现有方法的局限性，这些方法要么与必要的高温热退火不兼容，要么不适合具有所需特征尺寸的2D结构。采用分级软氧腐蚀，腐蚀速率逐渐降低到1 nm/min以下，用于去除由反应离子腐蚀损坏的缺陷表面层。将分级蚀刻与其他已建立的表面处理技术相结合，将厚度低于1微米的谐振器中的氮空位中心的光学线宽减小到窄至330 MHz。
2019-05-03 cond-mat.mes-hall physics.app-ph quant-ph
Spin-1 Weyl Point and Surface Arc State in a Chiral Phononic Crystal
自旋1外尔点是由三个带在三维（3D）动量空间中的一个点上接触而形成的，其中两个带表现出锥形色散，而第三个带是平坦的。这样的三重简并点携带更高的拓扑电荷$\pm2$ 2，可以用三带哈密顿量来描述。我们首先提出了一个紧束缚模型的三维Lieb晶格与手性层间耦合，以形成自旋1外尔点。然后，我们设计了一个手征声子晶体，携带这些自旋1外尔点和特殊的直型声学费米弧。我们还计算证明了强大的传播的拓扑保护的表面状态，可以绕过一个角落或缺陷没有反射。我们的研究结果为在三维结构中操纵声波开辟了新的途径，并为探索三维自旋1 Weyl系统的能量输运性质提供了平台。
2020-04-06 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Optimizing Phononic Crystal Waveguides for Acoustically Induced Spin Transport
本文提出一种新型声子晶体波导设计，利用二重椭圆圆柱包含物构建慢速区域以限制体声学模式耦合与辐射损耗，为实现复杂自旋输运几何结构的声学电路奠定基础。
2024-11-12 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Asymptotic modelling of phononic box crystals
我们介绍声子盒晶体，即阵列相邻穿孔盒，作为一个三维原型的一类不寻常的亚波长超材料的基础上直接耦合谐振元件。在这种情况下，当耦合盒子的孔很小时，我们创建了具有最近邻相互作用的亥姆霍兹谐振器网络。我们使用匹配的渐近展开，在小孔的限制，推导出简单的，但渐近准确的，离散的波动方程的压力场。这些网络方程很容易提供盒阵列，平板和晶体，同意有利的物理问题的有限元模拟分析色散关系。我们的研究结果表明，整个声学分支被均匀地压缩到一个亚波长制度，因此，声子盒晶体表现出非线性色散效应（如动态各向异性）在一个相对较宽的频带，以及高的有效折射率在长波长的限制。我们还研究了放置在一个盒子内的源产生的声场，通过比较和对比偶极子型强迫;对于前者，压力场是渐近增强的，而对于后者，没有渐近增强，并且从微尺度到离散描述的转换需要评估奇异极限，使用正则化和有效的方案，一个立方体的诺依曼格林函数最后，我们用一个例子，使用我们的渐近框架来计算局域模式内的缺陷盒阵列被困。
2018-08-24 math.AP physics.app-ph
Loss channels affecting lithium niobate phononic crystal resonators at cryogenic temperature
我们研究了在锂氧化物薄膜上制作的用于与超导量子线路集成的微波频率声子晶体谐振器的性能。对于不同的设计几何形状在毫开尔文温度下，我们实现了机械内部品质因数$Q_i$以上$10^5 - 10^6$在高微波驱动功率，对应于$5\times10^6$声子内的谐振器。通过扫描具有相同反射镜单元设计的谐振器的缺陷尺寸，我们能够经由谐振器的内部品质因数间接地观察完整声子带隙的特征。对品质因数的温度依赖性的检查显示了超导和二能级系统（TLS）损耗通道如何影响器件性能。最后，我们观察到与共振TLS衰减一致的异常低温频移，并发现材料选择可以帮助减轻这些损失。
2021-03-28 cond-mat.mes-hall physics.app-ph quant-ph
Low-frequency tunable topological interface states in soft phononic crystal cylinders
拓扑声子晶体由于其独特的拓扑保护界面或边缘态而引起人们的广泛关注。然而，一旦设计和制造，它们的工作频率通常是固定的。在这里，我们建议利用软拓扑声子晶体来克服这一限制。特别是，我们设计了一个简单的一维周期性软圆柱波导系统，以实现纵波的机械可调拓扑界面态。为此，我们采用非线性弹性理论及其线性化增量版本来充分考虑系统的几何和材料非线性。我们推导出了叠加在微形变态上的小振幅纵向运动的色散关系。此外，我们的分析结果提供了相应的布洛赫波模式，位移场分布，和信号传输系数的有限圆柱形波导相同或不同的单元格拓扑结构的信息。我们的数值计算结果说明了低频拓扑界面态发生在两个拓扑不同的软声子柱之间的界面。此外，我们表明，在重叠的带隙中的相应的频率可以连续地调整由外力。有限元仿真结果也验证了这一分析结果。最后给出了拓扑相图，说明了调节外负载时拓扑界面态的可调位置和存在条件。低频可调谐拓扑界面态具有显著的场增强效应，在生物医学领域有着广泛的应用前景，如可调谐能量采集器、低通滤波器和高灵敏度探测器等。
2021-07-22 cond-mat.soft physics.app-ph
Topological Phononic Crystal on the Scale of Quasi-Ballistic Phonon Transport
本研究利用一维Su-Schrieffer-Heeger模型拓扑声子晶体，实验验证了准弹道声子输运尺度下的热行为与拓扑界面态理论预期一致，为波与扩散现象的统一控制铺平道路。
2025-09-16 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Supercell-enabled inverse design of boundary-state dispersion for group-velocity control in pseudomagnetic phononic crystals
Nanjing University（南京大学）；Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures, Nanjing University（南京大学先进微结构协同创新中心）；Jiangsu Key Laboratory of Artificial Functional Materials, Nanjing University（南京大学江苏省人工功能材料重点实验室）
该研究开发超胞辅助的代理模型框架，针对赝磁声子晶体边界态色散开展逆设计，实现高度线性与慢波色散，达成群速度调控，为相关工程应用提供灵活途径。
2026-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
