压电声波表面波的显式久期方程：剪切水平模式

本文关注压电晶体中剪切水平模式的表面波，该模式允许弹性面内 Rayleigh 波与压电反平面 Bleustein-Gulyaev 波解耦。具体而言，这些晶体具有 $\bar{4}$ 对称性（包括 $\bar{4}2$m、$\bar{4}3$m 和 23 类），且边界为包含对称面法线的任意平面（绕 $Z$ 轴旋转的 $Y$ 切型）。久期方程被显式地获得为多项式形式，不仅适用于金属化边界条件，而且与以往关于该主题的研究不同，也适用于其他类型的边界条件。对于金属化表面问题，久期方程是关于波速平方的二次方程；对于非金属化表面问题，它是关于波速平方的六次方程；对于薄导电边界问题，它是关于速度的 16 次方程。可以识别久期方程的相关根，进而找到完整解（衰减因子、场分布等）。数值展示了切割角和相邻介质电导率对 GaAs ($\bar{4}3$m)、BaLaGa$_3$O$_7$ ($\bar{4}2$m) 和 Bi$_{12}$GeO$_{20}$ (23) 的影响。文中还指出了如何将该方法应用于具有 222 对称性的晶体。