软介电声子晶体板中弯曲波的电压可控拓扑界面态
软凝聚态物质
2022-10-25 v1 数学物理
math.MP
摘要
被动拓扑声子晶体的工作频率范围通常固定且狭窄，限制了其实用性。为克服此困难，我们设计并研究了一维软介电声子晶体（PC）板系统，其拓扑界面态可通过力学和电学载荷主动调谐。我们利用非线性电弹性理论和线性化增量理论推导控制方程。首先我们确定承受轴力与电压联合作用的软介电 PC 板的非线性静态响应。然后我们研究叠加增量弯曲波的运动。采用谱元法，我们得到了无限 PC 板的色散关系和有限 PC 板波导的透射系数。数值结果表明，低频拓扑界面态存在于具有两种拓扑不同单元的有限声子板波导的界面处。通过简单调节轴力或电压，可实现拓扑界面态频率的升高或降低。此外，对 PC 板波导的不同单元分别施加电压，是在宽范围内调谐拓扑界面态的一种灵活且智能的方法。这些结果为设计具有低频可调拓扑界面态的软智能波器件提供了指导。
引用
@article{arxiv.2210.13424,
title = {Voltage-controlled topological interface states for bending waves in soft dielectric phononic crystal plates},
author = {Yingjie Chen and Bin Wu and Michel Destrade and Weiqiu Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.13424},
year = {2022}
}