三维五模超材料的声子能带结构

三维五模超材料是人工固体，其表现近似于液体，具有趋近于零的剪切模量。五模材料最近已成为实验现实。在此，我们计算了各种参数下的声子能带结构。与静态连续介质力学一致，我们发现压缩波和剪切波的相速度差异在现实中可超过一个数量级。有趣的是，我们还发现了带宽超过两个倍频程的频率区间，在其中可获得纯单模行为。在此区间内，由于剪切波存在完整的三维带隙，仅存在压缩波，因此不可能与剪切模耦合。这种单模行为可能对变换弹性动力学架构感兴趣。