Дифракционно-ограниченная фокусировка звуковых волн мезоразмерной плоской Янус-линзой

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Представлены результаты численного моделирования и экспериментального подтверждения анизотропной фокусировки мезоразмерной (параметр размера Ми около 18) звуковой кубической линзы на основе V-образных пластинчатых структур. Впервые показано, что такая линза с размером грани около 3 длин волн обеспечивает фокусировку звуковой волны в воздухе в дифракционно-ограниченную область. При инверсионной геометрии структуры линза полностью отражает падающую звуковую волну.

Об авторах

О. В Минин

Томский политехнический университет; Сибирский государственный университет геосистем и технологий

Email: prof.minin@gmail.com

С. Джоу

Huaiyin Institute of Technology

Email: prof.minin@gmail.com

П. Ф Баранов

Томский политехнический университет

Email: prof.minin@gmail.com

И. В Минин

Томский политехнический университет; Сибирский государственный университет геосистем и технологий; Филиал Института физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН “КТИПМ”

Автор, ответственный за переписку.
Email: prof.minin@gmail.com

Список литературы

  1. C. Sondhauss, Ann. Physik Chemie. 85, 378 (1852).
  2. Lord Rayleigh. Proc. London Math. Soc. S1-17(1), 4 (1855).
  3. B. Hadimioglu, E. G. Rawson, R. Lujan, M. Lim, J. C. Zesch, T. Khuri-Yakub, and C. F. Quate, Proceedings IEEE Ultrasonics Symposium, Baltimore, MD, USA (1993), v. 1, p. 579; doi: 10.1109/ULTSYM.1993.339544.
  4. D. Tarraz'o-Serrano, S. P'erez-L'opez, P. Candelas, A. Uris, and C.Rubio, Sci. Rep. 9, 7067 (2019).
  5. T. Miyashita, R. Taniguchi, and H. Sakamoto, Proceedings of the 5th World Congress on Ultrasonics. Paper # TO-PM04.02., Paris, France (2003), p. 911.
  6. O. A. Kaya, A. Cicek, and B. Ulug, Acoust. Phys. 57, 292 (2011).
  7. M. Dubois, J. Perchoux, A. L. Vanel, C. Tronche, Y. Achaoui, G. Dupont, K. Bertling, A. D. Rakic, T. Antonakakis, S. Enoch, R. Abdeddaim, R. V. Craster, and S. Guenneau, Phys. Rev. B 99, 100301(R) (2019).
  8. S. Castin˜eira-Iban˜ez, D. Tarrazo-Serrano, P. Candelas, O. V. Minin, C.Rubio, and I. V. Minin, Results in Physics 15, 102582 (2019).
  9. Y. Li, G. Yu, B. Liang, X. Zou, G. Li, and S. Cheng, Sci. Rep. 4, 6830 (2014).
  10. X. Yang, J. Yin, G. Yu, L. Peng, and N. Wang, Appl. Phys. Lett. 107, 193505 (2015).
  11. V. Romero-Garcia, A. Cebrecos, R. Pic'o, V. J. S'anchez- Morcillo, L. M. Garcia-Ra, and J. V. Sn'chez-P'erez, Appl. Phys. Lett. 103, 264106 (2013).
  12. C. Lu, R. Yu, Q. Ma, K. Wang, J. Wang, and D. Wu, Appl. Phys. Lett. 118, 144103 (2021).
  13. H. Kruglak and C. C. Kruse, Am. J. Phys. 8, 260 (1940).
  14. J. M. Kendall, NASA Tech Briefs 5, 345 (1980).
  15. D. C. Thomas, K. L. Gee, and R. S. Turley, Am. J. Phys. 77, 197 (2009).
  16. C.Rubio, D. Tarrazo-Serrano, O. V. Minin, A. Uris, and V. Minin, Results in Physics 12, 1905 (2019).
  17. C.Rubio, D. Tarrazio-Serrano, O. V. Minin, A. Uris, and I. V. Minin, EPL 123, 64002 (2018).
  18. L. Sanchis, A. Yanez, P. L. Galindo, J. Pizarro, and M. Pastor, Appl. Phys. Lett. 97, 054103 (2010).
  19. А. Р. Бекиров, Б. С. Лукьянчук, А. А. Федянин, Письма в ЖЭТФ 112(6), 361 (2020).
  20. O. V. Minin and I. V. Minin, Opt. Quantum Electron. 49, 54 (2017).
  21. I. V. Minin and O. V. Minin, MATEC 155, 01029 (2018).
  22. I. V. Minin and O. V. Minin, Di ractive optics and nanophotonics: resolution below the di raction limit, Springer, N.Y. (2016).
  23. W. E. Kock and F. K. Harvey, J. Acoust. Soc. Am. 21(5), 471 (1949).
  24. W. E. Kock, Sound wave refractor. Patent US 2684724A (1948).
  25. G. L. Augspurger, Electronics World (1962), p. 52.
  26. K. Tang, C. Qiu, J. Lu, M. Ke, and Z. Liu, J. Appl. Phys. 117, 024503 (2015).
  27. C. Casagrande, M. Veyssie, and C. R. Acad, Sci.(Paris) 306(11), 1423 (1988).
  28. COMSOL Multiphysics.Comsol multiphysics user guide (version 4.3a).COMSOL, AB (2012), p. 3940.
  29. M. Sinha and D. J. Buckley, in: Physical Properties of Polymers Handbook, Springer, N.Y., NY (2007); https://doi.org/10.1007/978-0-387-69002-5_60.
  30. H. W. Gao, K. I. Mishra, A. Winters, S. Wolin, and D. G. Grier, Rev. Sci. Instrum. 89, 114901 (2018).
  31. М. Дж. Крокер, Дж. П. Аренас, Акустический журнал 49(2), 199 (2003).
  32. I. V. Minin and O. V. Minin, Photonics 9, 762 (2022).
  33. J. H. Lopes, M. A. B. Andrade, J. P. Lea˜o-Neto, J. C. Adamowski, I. V. Minin, and G. T. Silva, Phys. Rev. Appl. 8, 024013 (2017).
  34. B. S. Luk'yanchuk, A. Bekirov, Z. Wang, I. V. Minin, O. V. Minin, and A. Fedyanin, Physics of Wave Phenomena 30(4), 217 (2022).
  35. L. Zhao, T. Horiuchi, and M. Yu, JASA Express Letters 1, 114001 (2021).
  36. D. Tarrazo-Serrano, C.Rubio, O. V. Minin, A. Uris, and I. V. Minin, Ultrasonics 106, 106143 (2020).
  37. A. D. Pierce, in: Springer Handbook of Acoustics, ed. by T. D. Rossing, Springer Science + Business Media, N.Y. (2007), ch. 3, p. 29.
  38. О. Э. Гулин, Акустический журнал 30(4), 460 (1984).
  39. C.-Y. Liu, W.-Y. Chen, Y. E. Geints, O. V. Minin, and I. V. Minin, Opt. Lett. 46(17), 4292 (2021).
  40. Y. Geints, O. V. Minin, and I. V. Minin, J. Opt. 20, 065606 (2018).
  41. E. Lampsij¨arvi, I. V. Minin, O. V. Minin, J. Makinen, R. Wikstedt, E. Hæggstr¨om, and A. Salmi, Proc.2022 IEEE International Ultrasonics Symposium (IUS), October 10-13, Venice, Italy (2022), p. 1; doi: 10.1109/IUS54386.2022.9957567.
  42. Е. Г. Домбругова, Н. Н. Чернов, Письма в ЖТФ 48(10), 3 (2022).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».