学术前沿 | 新型星形手性超材料的超宽带隙及波衰减机制

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      通过将手性结构特性融入标准空心星形超材料中，提出了一种新型空心星形手性超材料（SCM），其表现出超过 1 500 Hz 的宽带隙。为了拓宽带隙，设计并模拟了固体单相和两相SCM，产生两个超宽带隙（分别约为5 116 Hz和6 027 Hz）。形成超宽带隙的主要原因是两种新型单片机凹星的旋转振动消耗了弹性波的能量。研究了单相单片机凹角和两相单片机谐振腔半径对带隙的影响。减小凹角导致最宽禁带宽度增大，并且最宽禁带宽度随着两相单片机谐振器半径的增大而增大。此外，弹性波传播特性的研究还包括频率色散面、波传播方向、群速度和相速度的分析。最终，分析的重点是有限周期结构的传输特性。固体单相SCM的最大振动衰减超过800，而带隙宽度小于两相SCM。这两种超材料均表现出较高的减振能力，可用于宽带减振，满足超宽频率的要求。   ………………………………