ایجاد پوشش نامرئی‌ساز آکوستیکی متشکل از فرامواد آکوستیکی سیمی شکل در قیاس با فرامواد اپتیکی متناظر
پذیرفته شده برای پوستر ، صفحه 1-8 (8)
اصل مقاله (1.29 MB)
کد مقاله : 1150-ISAV2022 (R6)
نویسندگان
1گروه فیزیک، دانشکده علوم، انشگاه جهرم، جهرم، ایران
2دانشگاه جهرم
چکیده
در این مقاله مفاهیم کلی اپتیک تبدیل در نامرئی سازی اپتیکی و مفاهیم کلی آکوستیک تبدیل در نامرئی آکوستیک مورد بررسی قرار گرفته و تشبیه و قیاس دقیق بین جنبه های اپتیکی و جنبه های آکوستیکی نظریه تبدیل ارائه شده است. این قیاس بین این دو نظریه ابزار قدرتمندی برای ساده سازی و تسهیل محاسبه پارامترهای مورد نیاز برای تبدیلات فضایی آکوستیکی با دانستن پارامترهای اپتیکی ایجاد می‌کند. از این قیاس می‌توانیم برای کاهش زمان و هزینه جستجوی پارامترهای آکوستیکیِ مناسب در هر فرکانس برای ایجاد یک دستگاه تبدیلی استفاده کنیم. به عنوان مثال، ابتدا پوشش نامرئی‌ساز اپتیکی را با استفاده از نانوسیم های نقره با مقطع بیضی شکل بازسازی می کنیم و به موازات آن از پارامترهای آکوستیکی مناسب، که در قیاس با ساختار و پارامترهای اپتیکی و بدون استفاده از روش بازیابی آکوستیکیِ جدیدی به دست آمده است، برای طراحی نامرئی ساز آکوستیکی با ساختار مشابه اقدام خواهیم کرد. در این مورد، ما شنل نامرئی‌ساز آکوستیکی را با مواد فرامواد آکوستیکی در قیاس با روش بازیابی اپتیکی، بدون استفاده از کار سخت و بدون نیاز به بررسی روابط پراکندگی، طراحی می‌کنیم. نتایج شبیه سازی این مقاله قیاس و تشابه قابل قبولی را در نتایج اپتیکی و آکوستیکی ارائه می‌دهد.
کلیدواژه ها
موضوعات
Title
Creating an acoustic invisibility cloak consisting of wire-shaped acoustic metamaterials with the analogy of the corresponding optical metamaterials
Authors
Mohammad Mehdi Sadeghi, soodeh rahmanian
Abstract
In this article, the general concepts of transformation optics in optical invisibility and the general concepts of transformation acoustics in acoustical invisibility have been studied and a detailed analogy between the optical aspects and acoustical aspects of transformation theory has been presented. This analogy between these two theories creates a powerful tool for transforming the wave function from one space to another, allowing us to reduce the time and cost of searching for appropriate acoustic parameters at each frequency to create a corresponding device. For example, we first regenerate the optical cloaking device using silver nanowires with an oval cross-section, and in parallel we use the appropriate acoustical parameters in analogy with the optical cloaking method, without using a new acoustical retrieval method. In this case, we design the acoustic invisibility cloak with meta-acoustic materials in analogy with the optical retrieval method without using tough work and checking dispersion relations. The simulation results of this paper provide an acceptable analogy in the optical and acoustic results.
Keywords
Acoustical metamaterials, Transformation optics theory, Transformation acoustics theory, Invisibility Cloak
مراجع
<p dir="LTR">1. J. B. Pendry, D. Schurig, and D. R. Smith, “Controlling electromagnetic fields,” Science 312, 1780–1782 (2006).</p>
<p dir="LTR">2. U. Leonhardt, Optical conformal mapping, Science 312, 1777-1780 (2006).</p>
<p dir="LTR">3. D. Schurig, J. J. Mock, B. J. Justice, S. A. Cummer, J. B. Pendry, A. F. Starr, and D. R. Smith, “Metamaterial electromagnetic cloak at microwave frequencies,” Science 314, 977–980 (2006).</p>
<p dir="LTR">4. D.-H. Kwon and D. H. Werner, “Two-dimensional eccentric elliptic electromagnetic cloaks,” Appl. Phys. Lett. 92, 013505 (2008).</p>
<p dir="LTR">5. J. Hu, X. Zhou, and G. Hu, “Design method for electromagnetic cloak with arbitrary shapes based on Laplace’s equation,” Opt. Express 17, 1308–1320 (2009).</p>
<p dir="LTR">6. S. A. Cummer and D. Schurig, “One path to acoustic cloaking,” New J. Phys. 9, 45 (2007).</p>
<p dir="LTR">7. H. Chen and C. T. Chan, “Acoustic cloaking in three dimensions using acoustic metamaterials,” Appl. Phys. Lett. 91, 183518 (2007).</p>
<p dir="LTR">8. S. Zhang, C. Xia, and N. Fang, “Broadband acoustic cloak for ultrasound waves,” Phys. Rev. Lett. 106, 024301 (2011).</p>
<p dir="LTR">9. C. L. Scandrett, J. E. Boisvert and T. R. Howarth, “Acoustic cloaking using layered pentamode materials,” J. Acoust. Soc. Am. 127, 2856–2864 (2010).</p>
<p dir="LTR">10. M. Rahm, D. Schurig, D. A. Roberts, S. A. Cummer, D. R. Smith, and J. B. Pendry, “Design of electromagnetic cloaks and concentrators using form-invariant coordinate transformations of Maxwell’s equations,” Photonics Nanostruct. Fundam. Appl. 6, 87–95 (2008).</p>
<p dir="LTR"> 11. W. X. Jiang, T. J. Cui, Q. Cheng, J. Y. Chin, X. M. Yang, R. Liu, and D. R. Smith, “Design of arbitrarily shaped concentrators based on conformally optical transformation of nonuniform rational B-spline surfaces,” Appl. Phys. Lett. 92, 264101 (2008).</p>
<p dir="LTR">12. M. M. Sadeghi, H. Nadgaran, and H. Chen, Perfect field concentrator using zero index metamaterials and perfect electric conductors, Front. Phys. 9, 90 (2014).</p>
<p dir="LTR">13. Xie, Y., Chen, H., Xu, Y., Zhu, L., Ma, H., & Dong, J. W. (2011). An invisibility cloak using silver nanowires. Plasmonics, 6(3), 477-481</p>