Дифракционно-ограниченная фокусировка звуковых волн мезоразмерной плоской Янус-линзой
- Авторы: Минин О.В1,2, Джоу С.3, Баранов П.Ф1, Минин И.В1,2,4
-
Учреждения:
- Томский политехнический университет
- Сибирский государственный университет геосистем и технологий
- Huaiyin Institute of Technology
- Филиал Института физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН “КТИПМ”
- Выпуск: Том 117, № 9-10 (5) (2023)
- Страницы: 727-733
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.rcsi.science/0370-274X/article/view/145215
- DOI: https://doi.org/10.31857/S1234567823100038
- EDN: https://elibrary.ru/CKONWD
- ID: 145215
Цитировать
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
П. Ф Баранов
Томский политехнический университет
И. В Минин
Томский политехнический университет;Сибирский государственный университет геосистем и технологий;Филиал Института физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН “КТИПМ”
Список литературы
- C. Sondhauss, Ann. Physik Chemie. 85, 378 (1852).
- Lord Rayleigh. Proc. London Math. Soc. S1-17(1), 4 (1855).
- 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.
- D. Tarraz'o-Serrano, S. P'erez-L'opez, P. Candelas, A. Uris, and C.Rubio, Sci. Rep. 9, 7067 (2019).
- T. Miyashita, R. Taniguchi, and H. Sakamoto, Proceedings of the 5th World Congress on Ultrasonics. Paper # TO-PM04.02., Paris, France (2003), p. 911.
- O. A. Kaya, A. Cicek, and B. Ulug, Acoust. Phys. 57, 292 (2011).
- 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).
- 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).
- Y. Li, G. Yu, B. Liang, X. Zou, G. Li, and S. Cheng, Sci. Rep. 4, 6830 (2014).
- X. Yang, J. Yin, G. Yu, L. Peng, and N. Wang, Appl. Phys. Lett. 107, 193505 (2015).
- 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).
- C. Lu, R. Yu, Q. Ma, K. Wang, J. Wang, and D. Wu, Appl. Phys. Lett. 118, 144103 (2021).
- H. Kruglak and C. C. Kruse, Am. J. Phys. 8, 260 (1940).
- J. M. Kendall, NASA Tech Briefs 5, 345 (1980).
- D. C. Thomas, K. L. Gee, and R. S. Turley, Am. J. Phys. 77, 197 (2009).
- C.Rubio, D. Tarrazo-Serrano, O. V. Minin, A. Uris, and V. Minin, Results in Physics 12, 1905 (2019).
- C.Rubio, D. Tarrazio-Serrano, O. V. Minin, A. Uris, and I. V. Minin, EPL 123, 64002 (2018).
- L. Sanchis, A. Yanez, P. L. Galindo, J. Pizarro, and M. Pastor, Appl. Phys. Lett. 97, 054103 (2010).
- А. Р. Бекиров, Б. С. Лукьянчук, А. А. Федянин, Письма в ЖЭТФ 112(6), 361 (2020).
- O. V. Minin and I. V. Minin, Opt. Quantum Electron. 49, 54 (2017).
- I. V. Minin and O. V. Minin, MATEC 155, 01029 (2018).
- I. V. Minin and O. V. Minin, Di ractive optics and nanophotonics: resolution below the di raction limit, Springer, N.Y. (2016).
- W. E. Kock and F. K. Harvey, J. Acoust. Soc. Am. 21(5), 471 (1949).
- W. E. Kock, Sound wave refractor. Patent US 2684724A (1948).
- G. L. Augspurger, Electronics World (1962), p. 52.
- K. Tang, C. Qiu, J. Lu, M. Ke, and Z. Liu, J. Appl. Phys. 117, 024503 (2015).
- C. Casagrande, M. Veyssie, and C. R. Acad, Sci.(Paris) 306(11), 1423 (1988).
- COMSOL Multiphysics.Comsol multiphysics user guide (version 4.3a).COMSOL, AB (2012), p. 3940.
- 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.
- H. W. Gao, K. I. Mishra, A. Winters, S. Wolin, and D. G. Grier, Rev. Sci. Instrum. 89, 114901 (2018).
- М. Дж. Крокер, Дж. П. Аренас, Акустический журнал 49(2), 199 (2003).
- I. V. Minin and O. V. Minin, Photonics 9, 762 (2022).
- 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).
- 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).
- L. Zhao, T. Horiuchi, and M. Yu, JASA Express Letters 1, 114001 (2021).
- D. Tarrazo-Serrano, C.Rubio, O. V. Minin, A. Uris, and I. V. Minin, Ultrasonics 106, 106143 (2020).
- A. D. Pierce, in: Springer Handbook of Acoustics, ed. by T. D. Rossing, Springer Science + Business Media, N.Y. (2007), ch. 3, p. 29.
- О. Э. Гулин, Акустический журнал 30(4), 460 (1984).
- C.-Y. Liu, W.-Y. Chen, Y. E. Geints, O. V. Minin, and I. V. Minin, Opt. Lett. 46(17), 4292 (2021).
- Y. Geints, O. V. Minin, and I. V. Minin, J. Opt. 20, 065606 (2018).
- 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.
- Е. Г. Домбругова, Н. Н. Чернов, Письма в ЖТФ 48(10), 3 (2022).