重现玻璃声衰减中多重频率交叉的连续介质模型

结构化超材料是广泛研究的核心,在声学与热工程方面具有前景。然而,正确模拟大系统所需的计算成本迫使人们使用连续模型来描述有效行为,而无需知道原子细节。关键的是,正确的描述需要刻画外禀界面诱导和本征原子尺度起源的声子散射,特别是当组分材料由玻璃制成时——玻璃是一种高度耗散的材料,其中波衰减强烈依赖于频率以及温度。在非晶系统中,由多种机制触发的有效声衰减现已得到充分表征,并表现出具有幂律双交叉的非平凡频率依赖性。在这项工作中,我们提出了一种基于分层策略多尺度方法的连续黏弹性模型,能够在从 GHz 到 THz 跨越三个数量级的大频率范围内很好地重现声子衰减,具有 $\omega^2-\omega^4-\omega^2$ 依赖性,并包含温度的影响。