Дифракционно-ограниченная фокусировка звуковых волн мезоразмерной плоской Янус-линзой

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Представлены результаты численного моделирования и экспериментального подтверждения анизотропной фокусировки мезоразмерной (параметр размера Ми около 18) звуковой кубической линзы на основе V-образных пластинчатых структур. Впервые показано, что такая линза с размером грани около 3 длин волн обеспечивает фокусировку звуковой волны в воздухе в дифракционно-ограниченную область. При инверсионной геометрии структуры линза полностью отражает падающую звуковую волну.

Об авторах

О. В Минин

Томский политехнический университет; Сибирский государственный университет геосистем и технологий

Email: prof.minin@gmail.com

С. Джоу

Huaiyin Institute of Technology

Email: prof.minin@gmail.com

П. Ф Баранов

Томский политехнический университет

Email: prof.minin@gmail.com

И. В Минин

Томский политехнический университет; Сибирский государственный университет геосистем и технологий; Филиал Института физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН “КТИПМ”

Автор, ответственный за переписку.
Email: prof.minin@gmail.com

Список литературы

  1. C. Sondhauss, Ann. Physik Chemie. 85, 378 (1852).
  2. Lord Rayleigh. Proc. London Math. Soc. S1-17(1), 4 (1855).
  3. B. Hadimioglu, E. G. Rawson, R. Lujan, M. Lim, J. C. Zesch, T. Khuri-Yakub, and C. F. Quate, Proceedings IEEE Ultrasonics Symposium, Baltimore, MD, USA (1993), v. 1, p. 579; doi: 10.1109/ULTSYM.1993.339544.
  4. D. Tarraz'o-Serrano, S. P'erez-L'opez, P. Candelas, A. Uris, and C.Rubio, Sci. Rep. 9, 7067 (2019).
  5. T. Miyashita, R. Taniguchi, and H. Sakamoto, Proceedings of the 5th World Congress on Ultrasonics. Paper # TO-PM04.02., Paris, France (2003), p. 911.
  6. O. A. Kaya, A. Cicek, and B. Ulug, Acoust. Phys. 57, 292 (2011).
  7. M. Dubois, J. Perchoux, A. L. Vanel, C. Tronche, Y. Achaoui, G. Dupont, K. Bertling, A. D. Rakic, T. Antonakakis, S. Enoch, R. Abdeddaim, R. V. Craster, and S. Guenneau, Phys. Rev. B 99, 100301(R) (2019).
  8. S. Castin˜eira-Iban˜ez, D. Tarrazo-Serrano, P. Candelas, O. V. Minin, C.Rubio, and I. V. Minin, Results in Physics 15, 102582 (2019).
  9. Y. Li, G. Yu, B. Liang, X. Zou, G. Li, and S. Cheng, Sci. Rep. 4, 6830 (2014).
  10. X. Yang, J. Yin, G. Yu, L. Peng, and N. Wang, Appl. Phys. Lett. 107, 193505 (2015).
  11. V. Romero-Garcia, A. Cebrecos, R. Pic'o, V. J. S'anchez- Morcillo, L. M. Garcia-Ra, and J. V. Sn'chez-P'erez, Appl. Phys. Lett. 103, 264106 (2013).
  12. C. Lu, R. Yu, Q. Ma, K. Wang, J. Wang, and D. Wu, Appl. Phys. Lett. 118, 144103 (2021).
  13. H. Kruglak and C. C. Kruse, Am. J. Phys. 8, 260 (1940).
  14. J. M. Kendall, NASA Tech Briefs 5, 345 (1980).
  15. D. C. Thomas, K. L. Gee, and R. S. Turley, Am. J. Phys. 77, 197 (2009).
  16. C.Rubio, D. Tarrazo-Serrano, O. V. Minin, A. Uris, and V. Minin, Results in Physics 12, 1905 (2019).
  17. C.Rubio, D. Tarrazio-Serrano, O. V. Minin, A. Uris, and I. V. Minin, EPL 123, 64002 (2018).
  18. L. Sanchis, A. Yanez, P. L. Galindo, J. Pizarro, and M. Pastor, Appl. Phys. Lett. 97, 054103 (2010).
  19. А. Р. Бекиров, Б. С. Лукьянчук, А. А. Федянин, Письма в ЖЭТФ 112(6), 361 (2020).
  20. O. V. Minin and I. V. Minin, Opt. Quantum Electron. 49, 54 (2017).
  21. I. V. Minin and O. V. Minin, MATEC 155, 01029 (2018).
  22. I. V. Minin and O. V. Minin, Di ractive optics and nanophotonics: resolution below the di raction limit, Springer, N.Y. (2016).
  23. W. E. Kock and F. K. Harvey, J. Acoust. Soc. Am. 21(5), 471 (1949).
  24. W. E. Kock, Sound wave refractor. Patent US 2684724A (1948).
  25. G. L. Augspurger, Electronics World (1962), p. 52.
  26. K. Tang, C. Qiu, J. Lu, M. Ke, and Z. Liu, J. Appl. Phys. 117, 024503 (2015).
  27. C. Casagrande, M. Veyssie, and C. R. Acad, Sci.(Paris) 306(11), 1423 (1988).
  28. COMSOL Multiphysics.Comsol multiphysics user guide (version 4.3a).COMSOL, AB (2012), p. 3940.
  29. M. Sinha and D. J. Buckley, in: Physical Properties of Polymers Handbook, Springer, N.Y., NY (2007); https://doi.org/10.1007/978-0-387-69002-5_60.
  30. H. W. Gao, K. I. Mishra, A. Winters, S. Wolin, and D. G. Grier, Rev. Sci. Instrum. 89, 114901 (2018).
  31. М. Дж. Крокер, Дж. П. Аренас, Акустический журнал 49(2), 199 (2003).
  32. I. V. Minin and O. V. Minin, Photonics 9, 762 (2022).
  33. J. H. Lopes, M. A. B. Andrade, J. P. Lea˜o-Neto, J. C. Adamowski, I. V. Minin, and G. T. Silva, Phys. Rev. Appl. 8, 024013 (2017).
  34. B. S. Luk'yanchuk, A. Bekirov, Z. Wang, I. V. Minin, O. V. Minin, and A. Fedyanin, Physics of Wave Phenomena 30(4), 217 (2022).
  35. L. Zhao, T. Horiuchi, and M. Yu, JASA Express Letters 1, 114001 (2021).
  36. D. Tarrazo-Serrano, C.Rubio, O. V. Minin, A. Uris, and I. V. Minin, Ultrasonics 106, 106143 (2020).
  37. A. D. Pierce, in: Springer Handbook of Acoustics, ed. by T. D. Rossing, Springer Science + Business Media, N.Y. (2007), ch. 3, p. 29.
  38. О. Э. Гулин, Акустический журнал 30(4), 460 (1984).
  39. C.-Y. Liu, W.-Y. Chen, Y. E. Geints, O. V. Minin, and I. V. Minin, Opt. Lett. 46(17), 4292 (2021).
  40. Y. Geints, O. V. Minin, and I. V. Minin, J. Opt. 20, 065606 (2018).
  41. E. Lampsij¨arvi, I. V. Minin, O. V. Minin, J. Makinen, R. Wikstedt, E. Hæggstr¨om, and A. Salmi, Proc.2022 IEEE International Ultrasonics Symposium (IUS), October 10-13, Venice, Italy (2022), p. 1; doi: 10.1109/IUS54386.2022.9957567.
  42. Е. Г. Домбругова, Н. Н. Чернов, Письма в ЖТФ 48(10), 3 (2022).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023