Compact acoustic metamaterial based on the 3D Mie resonance of a maze ball with an octahedral structure

超材料 声学 谐振器 材料科学 各向同性 物理 光学
作者
Ting Zhang,Eun Bok,Motonobu Tomoda,Osamu Matsuda,Jianzhong Guo,Xiaojun Liu,Oliver B. Wright
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:120 (16) 被引量:16
标识
DOI:10.1063/5.0084030
摘要

Acoustic metamaterials (AMs) offer ever-expanding possibilities for manipulating sound waves. Potential applications include diagnostic medical imaging, super-absorption, acoustic sensing, and acoustic stealth. In spite of recent progress, the investigation of AMs with a three-dimensional (3D) response is lagging behind, in particular for those that exhibit an isotropic response. Here, we demonstrate a highly compact subwavelength maze-like multi-shell plastic sphere, which generates Mie resonances with isotropic monopolar and anisotropic dipole, quadrupole, and octupole modes at low frequencies for airborne sound, based on an octahedral structure. Eigenmode analysis shows that the proposed maze ball exhibits a negative bulk modulus at the monopole Mie resonance frequency in the absence of viscous losses, which is a signature of strong transmission blocking. With a diameter of 0.17λ and a volume filling factor of 13.5%, a constructed single 3D maze ball reduces the experimentally-measured transmitted acoustic energy by 67%, limited mainly by viscous losses. With optimized fabrication, the proposed 3D Mie resonator should provide a versatile approach for the manipulation of sound waves on a subwavelength scale, and lead to the realization of practical 3D metamaterial devices.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
yc发布了新的文献求助10
1秒前
大方的蓝发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
蛋炒饭i发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
大文字发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
4秒前
大模型应助Square采纳,获得10
4秒前
ABCD完成签到,获得积分10
5秒前
充电宝应助SHAN采纳,获得10
5秒前
mxy126354发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
陈科发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
7秒前
毗昙发布了新的文献求助10
7秒前
Niamatkhan13完成签到,获得积分20
7秒前
降维打击发布了新的文献求助10
8秒前
as发布了新的文献求助10
8秒前
哈1823145发布了新的文献求助10
8秒前
SHUNLI0205发布了新的文献求助10
9秒前
CodeCraft应助懒羊羊大王采纳,获得10
9秒前
LEESO发布了新的文献求助10
10秒前
无语的代真完成签到,获得积分10
10秒前
惠胜完成签到,获得积分10
10秒前
杰克发布了新的文献求助10
11秒前
研友_VZG7GZ应助槐诗采纳,获得10
11秒前
丁丁完成签到,获得积分20
11秒前
12秒前
Ali应助cc采纳,获得10
12秒前
在水一方应助糖醋排骨采纳,获得10
12秒前
Owen应助108采纳,获得10
12秒前
蛋炒饭i发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
CLSI VET01S-2024 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals (7th Ed) 500
A Case Study on Hotels as Noncongregate Emergency Living Accommodations for Returning Citizens 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7764420
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9308635
关于积分的说明 20306883
捐赠科研通 7349004
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3314390
关于科研通互助平台的介绍 2463914
邀请新用户注册赠送积分活动 2328518