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弹性波在锐化波导中的隧穿

经典物理 2026-01-13 v1

摘要

理解驭波模在锐化弹性波导中如何介导能量传递具有至关重要的意义,因为这为波的控制与操控开辟了新策略。驭波模在能量局域化以及厚度共振的出现中发挥着关键作用。我们报告了近于转折点处Lamb模隧穿的首个明确实验证据,揭示了能量如何穿越驭波屏障并在有限传递时间后恢复其传播本质。本研究聚焦于线性变化厚度的波导,表明在狭窄频率带上,S2S_2模变为驭波,从而实现类似隧穿的现象。我们的研究表明,屏障宽度受材料弹性性能的支配,尤其是狭小范围内的泊松比,在达尔文锥边沿处。数值结果在坡特鲁-克拉斯-布里昂近似预测中表现出优异的一致性。这些发现提供了有力的证据表明,对于特定的屏障宽度,驭波模中介了在传统上禁止传播波跨越区域的能量传递,揭示了结构化或凹纹弹性波导中传输、局域化与模转换机制的支配规律。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.06855,
  title  = {Tunneling of Elastic Waves in a Tapered Waveguide},
  author = {Alexandre Yoshitaka Charau and Jérôme Laurent and Tony Valier-Brasier},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.06855},
  year   = {2026}
}

备注

13 pages, 16 figures, 3 GIFs, a PDF file with the embedded GIFs of the SM