压电晶体高速表面声学模式及相关基础问题的研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 黄歆 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2001 |
| 授予单位 | 中国科学院声学研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院声学研究所 |
| 关键词 | 声表面波 高速表面声学模式 伪表面波 头波 Green函数 |
| 中文摘要 | 本文围绕压电晶体半空间上的高速表面声学模式热点问题，对表面波模式进行了界定，又发展了压’电晶体表面激发的Green函数理论，给出了伪（漏）表面波及纵波头波的Green函数，从而形成更完整的压电晶体表面激发理论系统。并由此判定高速表面声学模式是纵波头波，而不是通常认为的伪表面波。本文首先给出了压电晶体表面波模式的严格界定条件，即只当边界条件的实部和虚部同时在某个速度值等于零，只有严格满足这个边界条件，才是表面波模式。为此，数值计算了各种类型材料的一般表面波、伪表面波、高速表面模式的自由和金属化表面边界条件矩阵，指出：一般表面波严格满足边界条件；其速度为实数，代表传播不衰减的模式；速度为复数，代表随传播凋落的模式；伪表面波也严格满足边界条件，即它也是一种表面波；而在实验中发现的高速表面声学模式的判定结果是它不满足边界条件，因此是非表面波模式。为了判定高速表面波动模式是伪表面波还是头波，对压电晶体半空间的普遍Green函数理论作了一些补充和深入的分析。研究了与Green函数中复极点对应的漏波，给出了它的Green函数解析表达式，并分析了漏波Green函数存在的条件，计算了在几种材料自由表面和金属化表面上的函数值。又研究了在原先稳态激发所忽略的高阶场波一头波中的高速头波（纵波头波），对应纵波分支点的贡献，给出了高速头波Green函数的近似解析表达式。我们还首次给出了伪表面波的瞬态激发Green函数表达式，并对稳态和瞬态Green函数对各种类型的常用材料进行了大量的数值计算。通过对表面激发的瞬态和稳态Green理论分析和数值计算，表明在压电晶体表面上实际上看到的最高速的最先到达的波动模式是纵波头波，它具有沿表面纵波的群速度，而且对压电晶体，它不具有A v/v效应，即在自由表面和金属化表面其传播速度是一样的，而压电晶体表面波及伪表面波均存在d v/v效应。这些充分证明了，压电晶体半空间中普遍存在的高速表面模式是我们所预期的高速头波。同时，这样一来，由于我们增加了Green函数中伪表面波和头波的分析，使得压电晶体表面激发理论变得更为全面和系统。最后，对我们的理论进行了实验验证。在实验中，采用四种经常使用的压电晶体，对这种表面高速模式进行声速和祸合系数的测量，分别在自由表面和金属化表面进行。为了进行对比，对相应的普通声表面波和漏表面波也进行了测定。实验结果和我们的高速头波理论符合，而与高速伪表面波（纵漏波）理论不符，从而验证了我们的理论预期。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2011-05-07 |
| 页码 | 57 |
| 源URL | [http://159.226.59.140/handle/311008/748]  |
| 专题 | 声学研究所_声学所博硕士学位论文_1981-2009博硕士学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 黄歆. 压电晶体高速表面声学模式及相关基础问题的研究[D]. 中国科学院声学研究所. 中国科学院声学研究所. 2001. |
入库方式： OAI收割
来源：声学研究所
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