Hyperuniforme ungeordnete phononische Strukturen

Wir zeigen die Existenz großer phononischer Bandlücken in entworfenen hyperuniformen (isotropen) ungeordneten zweidimensionalen (2D) phononischen Strukturen aus Pb-Zylindern in einer Epoxidmatrix. Die phononischen Bandlücken in hyperuniformen ungeordneten phononischen Strukturen sind vergleichbar mit Bandlücken ähnlicher periodischer Strukturen, sowohl für Auslenkungs- als auch für ebenen Polarisationen. Eine große Anzahl lokalisierter Modi wird in der Nähe der Bandkanten identifiziert, sowie diffuse Übertragung im gesamten Rest des Frequenzspektrums. Sehr hoch-Q Resonatormodi für sowohl Auslenkungs- als auch ebenen Polarisationen werden gebildet, indem selektiv ein einzelner Zylinder aus der Struktur entfernt wird. Effiziente Wellenleitung mit fast 100% Transmission durch Wellenleitungsstrukturen mit beliebigen Biegungen wird ebenfalls vorgestellt. Wir erweitern unsere Ergebnisse auf dünne dreidimensionale Schichten solcher Strukturen und demonstrieren effektive Bandlücken, die mit den jeweiligen 2D-Bandlücken zusammenhängen. Darüber hinaus ist der Rückgang des Q-Faktors für die dreidimensionalen Strukturen nicht mehr als drei Zehnerpotenzen im Vergleich zu den 2D-Strukturen.