Резонансные акустические эффекты в анизотропных слоистых средах
Диссертация
В главе II рассмотрено распространение волновых полей в структуре слой на подложке с произвольной анизотропией кристаллитов. Для задачи о собственных волновых состояниях получено аналитическое представление общего дисперсионного уравнения и доказана его вещественность, что снимает парадокс кажущейся переопределенности поставленной задачи. Полностью решена задача отражения, результатом которой… Читать ещё >
Содержание
- ВведениеЗ
- Глава I. Упругие волны в одномерно-неоднородных анизотропных средах
- Глава II. Упругие волны в анизотропнойруктуреой на подложке
- Глава III. Фазовый резонанс при отражении упругих волн от системы пьезокралличихоевэкранирующими пройками
- Глава IV. Поперечные акустические волны в пьезокристаллических и сегнетоэлектричих антифазныхерхрешетках
- Глава V. Особенности отражения акустических волн в кристаллических структурахграницами раздела типаользящего контакта
Список литературы
- Lord Rayleigh. On waves propagated along the plane surface of an elastic solid // Proc. Lond. Math. Soc. 1887 V. 17 P. 4−11.
- Stoneley R. Elastic waves at the surface of the separation of two solids. // Proc. R. Soc. Lond. A. 1924. V. 106. P. 416−428.
- Synge J.L. Elastic waves in anisotropic media.//J. Math. Phys. 1957. V. 35. P. 323−340.
- Федоров Ф.И. Теория упругих волн в кристаллах. М.: Наука. 1965. 388 с.
- Stroh A.N. Steady state problems in anisotropic elasticity // J. Math. Phys. 1962. V. 41. P. 77 103.
- Ingebrigtsen K.A., Tonning A. Elastic surface waves in crystals.//Phys. Rev. 1969. V. 184. P. 942−951.
- Lothe J., Barnett D.M. On the existence of surface-wave solutions for anisotropic elastic halfspaces with free surface.//J. Appl. Phys. 1976. V. 47. P. 428−433.
- Chadwick P., Smith G.D. Foundations of the theory of surface waves in anisotropic elastic materials.//Adv. in Appl. Mech. 1977. V. 17. P. 303−376.
- Barnett D.M., Lothe J. Free surface (Rayleigh) waves in anisotropic elastic half-spaces: the surface impedance method. //Proc. R. Soc. Lond. A. 1985 V. 402. P. 135−152.
- Barnett D.M., Lothe J., Gavazza S.D., Musgrave J.P. Considerations of the existence of interfacial (Stoneley) wave in bonded anisitropic elastic half-spaces. // Proc. R. Soc. Lond. A. 1985. V. 402. P. 153−166.
- Lothe J., Barnett D.M. Integral formalism for surface waves in piezoelectric crystals. Existence considerations.//J. Appl. Phys. 1976. V. 47. P. 1799−1807.
- Lothe J., Barnett D.M. Furthe development of the theory for surface waves in piezoelectric crystals.//PhysicaNorvegica. 1977. V. 8. P. 239−257.
- Alshits V.l., Darinskii A.N., Lothe J. On the existence of surface waves in half-infinite anisotropic elastic media with piezoelectric and piezomagnetic properties. // Wave Motion. 1992. V. 16. P. 265−283.
- Abbudi M., Barnett D.M. On the existence of interfacial (Stoneley) waves in bonded piezoelectric half-spaces. // Proc. R. Soc. Lond. A. 1990. V. 429. P. 587−598.
- Бреховских Л.М. Волны в слоистых средах. М.: Изд-во АН СССР. 1957. 502 с.
- Delph T.J., Herrann G., Kaul R.K. Harmonic wave propagation in a periodically layered, infinite elastic body: antiplane strain. //ASME J. Appl. Mech. 1978. V. 45. P. 343−349.
- Delph T.J., Herrann G., Kaul R.K. Harmonic wave propagation in a periodically layered, infinite elastic body: plane strain, analytical results. // ASME J. Appl. Mech. 1979. V. 46. P. 113−119.
- Delph T.J., Herrann G., Kaul R.K. Harmonic wave propagation in a periodically layered, infinite elastic body: plane strain, numerical results. // ASME J. Appl. Mech. 1980. V. 47. P. 531−537.
- Golebiewska A. A. On dispersion of periodically layered composites in plane strain. // ASME J. Appl. Mech. 1980. V. 47. P. 206−207.
- Braga A.M.B., Herrmann G. Dynamic response of submerged layered composites. // J. Acoust. Soc. Am. Suppl. 1. 1987. V. 82. P. 34.
- Touratier M. Floquet waves in a body with slender periodic structure. // Wave Motion. 1986. V. 8. P. 485−495.
- Thomson W.T. Transmission of elastic waves through a stratified solid medium. // J. Appl. Phys. 1950. V. 21. P. 89−93.
- Haskell N.A. The dispersion of surface waves in multilayered media. // Bull. Seismol. Soc. Am. 1953. V. 43. P. 17−34.
- Gilbert F., Backus G.E. Propagator matrices in elastic wave and vibration problems. // Geophysics. 1966. V. 31. P. 326−332.
- Gilbert K.E. A propagator matrix method for periodically stratified media. // J. Acoust. Soc. Am. 1982. V. 73. P. 137−142.
- Schoenberg M. Wave propagation in alternating fluid and solid layers. // Wave Motion. 1984. V. 6. P. 303−320.
- Helbig K. Anisotropy and dispersion in periodically layered media. // Geophysics. 1984. V. 49. P. 364−373.
- Nayfeh A.N. The propagation of horizontally polariezed shear waves in multilayered anisotropic media.//J. Acoust. Soc. Am. 1989. V. 86. P. 2007−2012.
- Djafary-Rouhani В., Dobrzynski L., Hardouin Dupare O., Camlei R.E., Maradudin A.A. Sagittal elastic waves in infinite and semi-infinite superlattices. // Phys. Rev. B. 1983. V. 28. P. 17 111 720.
- Nougaoui A., Djafary-Rouhani B. Elastic waves in periodically layered infinite and semi-infinite anisotropic media.//Surface Sci. 1987. V. 185. P. 125−153.
- Nougaoui A., Djafary-Rouhani B. Dynamics of infinite and semi-infinite piezoelectric superlattices: shear horizontal waves and effective medium approximation. // Surface Sci. 1987. V. 185. P. 154−174.
- Rosseau M. Floquet wave properties in a periodically layered medium. // J. Acoust. Soc. Am. 1989. V. 86. P. 2369−2376.
- АЛЫШЩ В.И., Шувалов А. Л. Брэгговское отражение звука в периодической структуре пьезокристаллических слоев со сверх-проводящими или металлизированными прослойками. // ЖЭТФ. 1993. Т. 103. С. 1356−1370.
- Alshits V.I., Shuvalov A.L. Bragg resonance of elastic wave reflection in a piezomagnetic layered structure with superconductive interfaces.//Phys. Lett. A. 1993. V. 177. P. 253−258.
- Alshits V.I., Shuvalov A.L. Resonant reflection and transmission of shear elastic waves in multilayered piezoelectric structures. // J. Appl. Phys. 1995. V.77. P. 2659−2665.
- Nayfeh A.H. The general problem of elastic wave propagation in multilayered anisotropic media. //J. Acoust. Soc. Am. 1991. V. 89. P. 1521−1531.
- Braga A.M.B., Herrmann G. Floquet waves in anisotropic periodically layered composites. // J. Acoust. Soc. Am. 1992. V. 91. P. 1211−1227.
- Alshits V.I., Kirchner H.O. Elasticity of multilayers I. Basic equations and solutions. // Philosophical Magazine A. 1995. V. 72. P. 1431−1444.
- Сиротин Ю.И., Шаскольская М. П. Основы кристаллофизики. М.: Наука. 1975. 680 с.
- Ландау Л.Д., Лифшиц Е. М. Теория упругости. М.: Наука. 1987. 248 с.
- Alshits V.I., Lothe J. Comments on the relation between surface wave theory and the theory of reflection.//Wave Motion. 1981. V. 3. P. 297−310.
- Bluestein J.L. A new surface wave in piezoelectric materials. // Appl. Phys. Lett. 1968. V. 13. P. 412−413.
- Гуляев Ю.В. Поверхностные электрозвуковые волны в твердых телах. // Письма в ЖЭТФ. 1969. Т. 9. С. 63−65.
- Берестецкий В.Б., Лифщиц Е. М., Питаевский Л. П. Квантовая электро-динамика. М.: Наука. 1989. 728 с.
- Ярив А., Юх П. Оптические волны в кристаллах, М.: Мир. 1987. 616 с.
- Barnett D.M., Gavazza S.D., Lothe J. Slip waves along the interface between two anisotropic elastic half-spaces in sliding contact.//Proc. Roy. Soc. London A. 1988. V. 415. P. 389−419.
- Алыниц В.И., Даринский A.H., Радович А. Резонансное отражение упругих волн на границе двух кристаллов со скользящим контактом. // Кристаллография. 1995. Т. 40. С. 404−415.
- Даринский А.Н. Резонансные явления при отражении упругой волны на границе гексагональный кристалл анизотропная пленка. // ЖЭТФ. 1995. Т. 107. С. 585 598.
- Альшиц В.И., Герулски В., Любимов В. Н., Радович А. Резонансное возбуждение квазирэлеевских волн в пластинах на мягких и жестких подложках. // Кристаллография. 1997. Т. 42. С. 26−33.
- Иванов Л.Д., Кессиних Г. Г. О существовании поверхностной акустической волны в слоистых пьезоэлектрических структурах. // Акустический журнал. 1989. Т. 35. С. 659−666.
- Алыпиц В.И., Любимов В. Н., Шувалов А. Л. О поверхностных упругих волнах на нагруженной границе кристалла. // ЖЭТФ. 1994. Т. 106. С.828−847.
- Darinskii A.N. Leaky waves and the resonance reflection on a crystal-thin solid layer interfaces. II. Leaky waves given rise to by exceptional bulk waves. // J. Acoust. Soc. Am. 1997. V. 102. P. 283−295.
- Грамотнев Д. К. Взаимное преобразование объемных и поверхностных акустических волн в слоистой структуре. // Письма в ЖТФ. 1989. Т. 15. С. 86−90.
- Альшиц В.И., Любимов В. Н., Радович А. Резонансное возбуждение волн Лява в структуре типа «сэндвича». // ФТТ. 1996. Т. 38. С. 1091−1099.
- Альшиц В.И., Лоте И. О поверхностных волнах в гексагональных кристаллах. // Кристаллография. 1978. Т. 23. С. 901−913.
- Алыииц В.И., Даринский А. Н., Котовски Р. К., Шувалов А. Л. Аналог эффекта Шоха при отражении акустических пучков от свободной границы кристалла. // Кристаллография. 1988. Т. 33. С. 541−553.
- Bertoni H.L., Tamir Т. // Unified theory of Rayleigh-angle phenomena for acoustic beams at liquid-solid interfaces. J. Appl. Phys. 1973. V.2. P. 157−172.
- Альшиц В.И., Любимов В. Н. Сверхпроводящая прослойка в пьезо-кристалле и обусловленные ею акустические эффекты. //Кристаллография. 1990. Т. 35. С. 1328−1331.
- Афанасьев A.M., Кон В.Г. Внешний фотоэффект при дифракции рентгеновских лучей в кристаллах с нарушенным поверхностным слоем. // ЖЭТФ. 1978. Т. 74. С. 300−313.
- Ковальчук М.В., Кон В. Г. Рентгеновские стоячие волны новый метод исследования структуры кристаллов. // УФН. 1986. Т. 149. С. 69−103
- Alshits V.I., Lothe J., Lyubimov V.N. The phase shift for reflection of elastic waves in hexagonal piezoelectric crystals.//Wave Motion. 1984. V. 6. P. 259−264.
- Алыпиц В.И., Любимов В. Н. Кристаллы со сверхпроводящим покрытием: поверхностные и объемные акустические волны. // ФТТ. 1989. Т 31. С. 181−188.
- Альшиц В. И., Любимов В. Н. О существовании пьезоэлектрических и пьезомагнитных свойств анизотропных сред. // Кристаллография. 1990. Т. 35. С. 48−4843.
- Балакирев М.К., Гилинский И. А. Волны в пьезокристаллах. Новосибирск: Наука. 1982. 240 с.
- Fernandez L., Velasko V.R., Garcia-Moliner F. Transverse waves in piezoelectric superlattices. //Europhys. Lett. 1987. V. 3. P. 723−728.
- Alshits V.I., Antipov V.V., Chizhikov S.I., Darinskii A.N., Sorokin N.J., Shuvalov A.L. Acoustical and optical diffractional phenomena in ferroelectrics with regular domain structure under electric bias.//Ferroelectrics. 1989. V. 96. P. 91−96.
- Tamura S. Localized vibrational modes in superlattices. // Phys. Rev. B. 1989. V. 39. 12 611 269.
- Xingjiao Li, Yibing Li, Shaoping Li, Cross L.E., NewnhamR.E. Excitations of laminnar domains in ferroelectrics.//J. Phys.: Condens. Matter. 1990. V. 2. P. 9577.
- Можаев В.Г., Морозова Г. Н., Сердобольская О. Ю. Распространение акустических волн вдоль границ сегнетоэлектрических доменов. // ФТТ. 1990. Т. 32. С. 3230−3233.
- Zhu Y.Y., Ming N.B. Ultrasonic exitation and propagation in an acoustic superlattice. // J. Appl. Phys. 1992. V. 72. P. 904−914.
- Zhu Y.Y., Ming N.B., Shuvalov A.L. Backward-traveling second harmonic generation and the quasi-phase-matching in an optical superlattice. // J. Phys.: Condens. Matter. 1993. V. 5. P. 1139−1142.
- E1 Boudouti E.H., Djafary-Rouhani В., Nougaoui A. Surface elastic waves in superlattices: Sagittal localized and resonant modes.//Phys. Rev. B. 1995. V. 51. P. 13 801−13 804.
- Roshchupkin D.V., Tkachev S.V., Ticoulou R., Brunei M., Sergeev A. Surface acoustic wave interactions with regular domain structures in LiNb03 crystals. // Ferroelectr. Lett. 1995. V. 19. P. 139−144.
- Shenderov E.L. Reflection of a plane sound wave from a semi-infinite periodic transversely isotropic set of layers.// J. Acoust. Soc. Am. 1997. V. 101. P. 1239−1249.
- Kato H. Acoustic SH phonons in a superlattice with (111) interfaces. // J. Acoust. Soc. Am. 1997. V. 101. P. 1380−1387.
- Гантмахер Ф.Р. Теория матриц, M.: Наука. 1966. 576 с.
- Marfeld С., Tournois P. Pure shear wave guided by the interface of two semiinfinite media. // Appl. Phys. Lett. 1971. V. 19. P. 117−119.
- Турик А.В. Упругие, пьезоэлектрические и диэлектрические свойства монокристаллов ВаТЮз со слоистой доменной структурой. // ФТТ. 1970. Т. 12. С. 892−899.
- Ting Т.С.Т. Anisotropic Elasticity. New York Oxford: Oxford University Press. 1996. p. 675.
- Nayfeh A.H., Wave propagation in Layered Anisotropic Media. North-Holland, Amsterdam-New York. 1995.
- Alshits V.I., Darinskii A.N., Shuvalov A.L. Specific features of reflection of acoustoelectric waves in piezoelectrics. // Ferroelectric Letters. 1990.V. 11. P. 11−19.
- Алышщ В.И., Даринский A.H., Шувалов А. Л. Теория отражения акустоэлектрических волн в полубесконечной пьезоэлектрической среде. III. Резонансное отражение в окрестности ветви оттекающих волн. // Кристаллография. 1991. Т. 36. С. 284−297.
- Алыпиц В.И., Даринский А. Н., Шувалов А. Л. Резонансное отражение и преломление звука на границе жидкость-кристалл. // ФТТ. 1992. Т. 34. С. 24 932 503.
- Alshits V.I., Darinskii A.N., Shuvalov A.L. Effect of resonant reflection of acoustic waves on 180°-domainwall.//Ferroelectrics. 1992. V. 126. P. 323−328.
- Алыниц В.И., Даринский A.H., Шувалов А. Л. Акустоэлектрические волны в бикристаллических средах в условиях жесткого контакта или вакуумного зазора на границе раздела. // Кристаллография. 1993. Т. 38. С. 22−43.
- Musgrave M.J.P. Crystal Acoustics. Holden-Day, Cambridge. 1970.
- Shuvalov A.L., Every A.G. Curvature of acoustic slowness surface of anisotropic solids near symmetry axes.//Phys. Rev. B. 1996. V. 53. P. 14 906−14 916.
- Landolt-Bornstein Group III, volume 11. Elastic, Piezoelectric, Pyroelectric, Piezooptic, Electrooptic Constants, and Nonlinear Dielectric Susceptibilities of Crystals. Springer-Verlag, Berlin Heidelberg — New York. 1979. p. 854.
- Mook H.A., Nicklow R.M. Neutron-scattering investigation of the phonons in intermediate valence Smo.75Yo.25S.//Phys. Rev. B. 1979. V. 20. P. 1656−1662.
- Boppart H., Treindl A., Wachter P., Roth S. First observation of a negative elastic constant in intermediate valent TmSe. // Solid State Commun. 1980. V35. P. 483−486.
- BirchF.-J. .//Geophys.Res. 1960. V. 65. P. 3885.
- Sotiropoulos D.A., Vakakis A.F. On the propagation zones of weakly bonded layered materials. //J. Sound and Vibrations. 1995. V. 187. P. 178−183.
- АЛЫШЩ В.И., Горкунова А. С., Шувалов А. Л. Фазовый резонанс при отражении упругих волн от системы пьезокристаллических слоев с экранирующими прослойками. // ЖЭТФ. 1996. Т. 110. С. 924−937.
- Shuvalov A.L., Gorkunova A.S. Transverse acoustic waves in piezoelectric and ferroelectric antiphase superlattices.//Phys. Rev. B. 1999. V. 59. P. 9070−9077.
- Алыпиц В.И., Горкунова A.C., Любимов B.H., Новацки Е. П. Упругие волны в анизотропной структуре слой на подложке I.Общая теория. // Кристаллография. 1999. Т. 44. № 4. С. 639−649.
- ЮЗ.Алыниц В. И., Горкунова А. С., Любимов В. Н., Котовски Р. К. Упругие волны в анизотропной структуре слой на подложке II. Случай поперечной изотропии. // Кристаллография. 1999. Т. 44. № 5. С. 858−864.
- Shuvalov A.L., Gorkunova A.S. Cutting-off effect at reflection-transmission of acoustic waves in anisotropic media with sliding-contact interfaces. // Wave Motion. 1999. V. 30. № 4. P. 345−365.