声波在双层非线性介质中传播的二极管现象

计算物理 ›› 2015, Vol. 32 ›› Issue (6): 722-728.

声波在双层非线性介质中传播的二极管现象

郭凤丽¹, 胡冬生¹, 徐江²

1. 南京航空航天大学理学院, 南京 211106;
2. 南京航空航天大学材料学院, 南京 211106

收稿日期:2014-10-20 修回日期:2015-03-09 出版日期:2015-11-25 发布日期:2015-11-25
作者简介:郭凤丽(1987-),女,硕士,主要从事凝聚态物理研究
基金资助:
国家自然科学基金(11175086,51175245);江苏省自然科学基金(BK2010073)资助项目

Diode Phenomenon of Acoustic Wave Propagation in a Two-Layer Nonlinear System

GUO Fengli¹, HU Dongsheng¹, XU Jiang²

1. College of Science, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 211106, China;
2. Department of Material Science and Engineering, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 211106, China

Received:2014-10-20 Revised:2015-03-09 Online:2015-11-25 Published:2015-11-25
Contact: 胡冬生,E-mail:dongshenghu@nuaa.edu.cn,电话:13218037266

摘要/Abstract

摘要： 假设声波在双层一维非线性系统中传播时线性部分满足波动方程,非线性部分类似于非线性薛定谔方程的非线性部分.对该模型正反两个方向分别入射相同的声波计算透射率发现:一定频率及强度的声波在模型中具有单向透过性,表现出声二极管的行为;随着非线性强度差异的增强,单向导通性显著提高.

关键词: 非线性系统, 声波, 整流, 二极管

Abstract: In one-dimensional nonlinear system, linear parts of acoustic wave meet wave equation and nonlinear part is assumed similar to that of nonlinear Schrödinger equation. Transmission coefficients of two incident acoustic waves from opposite directions are calculated respectively. It is shown that this model has unidirectional penetrability for acoustic wave within certain frequency and amplitude, and expresses behaviors of diode. Increasing nonlinear intensity leads to a remarkable enhancement of unidirectional penetrability.

Key words: nonlinear system, acoustic wave, rectification, diode phenomenon

中图分类号:

O422.7

郭凤丽, 胡冬生, 徐江. 声波在双层非线性介质中传播的二极管现象[J]. 计算物理, 2015, 32(6): 722-728.

GUO Fengli, HU Dongsheng, XU Jiang. Diode Phenomenon of Acoustic Wave Propagation in a Two-Layer Nonlinear System[J]. CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS, 2015, 32(6): 722-728.

[1]	许伟龙, 姜根山, 安连锁, 刘月超. 强声波作用下烟气中滑移单颗粒煤粉传热传质特性[J]. 计算物理, 2018, 35(3): 303-312.
[2]	许伟龙, 姜根山, 安连锁, 刘月超, 吴亚攀. 强声波作用下煤颗粒周围气体的振荡流动特性[J]. 计算物理, 2017, 34(4): 425-436.
[3]	罗旭东, 牛胜利, 左应红, 陶应龙. 基于AKEBONO哨声波参数的内辐射带高能电子扩散模拟[J]. 计算物理, 2017, 34(3): 335-343.
[4]	李勇, 方晖. 旋转对称椭球颗粒沿轴脉冲光声波波形的几何计算[J]. 计算物理, 2013, 30(3): 409-414.
[5]	张发生, 张玉明. 结终端采用JTE保护技术的4H-SiC PiN二极管模拟和研制[J]. 计算物理, 2011, 28(2): 306-312.
[6]	闫向宏, 苏远大, 孙建孟, 庄春喜, 张美玲. 周期性轴对称凹槽结构隔声特性数值模拟[J]. 计算物理, 2010, 27(6): 869-876.
[7]	姚桂锦, 王克协, 强毓明. 套管井水泥环空间介质波阻抗与厚度反演方法[J]. 计算物理, 2002, 19(5): 459-462.
[8]	王祥三. 蛟路江河口海域污染分析及非线性扩散数值解[J]. 计算物理, 2001, 18(2): 138-142.
[9]	姚桂锦, 王克协, 马俊, 伍先运. 柱面Love波频散分析与SH波场的数值计算[J]. 计算物理, 2001, 18(1): 37-42.
[10]	张家泰. 非Maxwell电子速度分布对受激散射的影响[J]. 计算物理, 2000, 17(5): 504-510.
[11]	马俊, 董和风, 王克协. 改进的PV-FD方法与沿井孔传播声波通过层的精细描述[J]. 计算物理, 1999, 16(6): 651-655.
[12]	马俊, 王克协. 声波测井复模式波求取方法的改进与算例[J]. 计算物理, 1998, 15(2): 147-153.
[13]	雷威. 阴极区热电子发射的数值模拟[J]. 计算物理, 1997, 14(6): 749-754.
[14]	董和风, 王克协, 董庆德. 水平薄层包围的流体井孔中声波场的数值模拟[J]. 计算物理, 1995, 12(4): 449-456.
[15]	纪青, 冯冠民, 于挺, 于凯. 路径积分Monte Carlo方法与非线性随机振动[J]. 计算物理, 1995, 12(4): 505-510.