Anomalous refraction of airborne sound through ultrathin metasurfaces.
Anomalous refraction of airborne sound through ultrathin metasurfaces.
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空气中声音通过超薄超表面的异常折射
DOI：
10.1038/srep06517
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发表时间：
2014-10-01
影响因子：
4.6
通讯作者：
Liu Z
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Tang K;Qiu C;Ke M;Lu J;Ye Y;Liu Z
与光学元件类似，声学元件预计将灵活地调整声音的传播。然而，实际应用，例如，对于具有大波长的可听声音，经常受到设备厚度问题的阻碍。在这里，我们提出了一种有效的设计，可以偏转传输的空气中的声音异常的方式的超表面结构。这种平面透镜由空间变化的螺旋狭缝子单元制成，具有深亚波长的厚度。通过精心优化其微结构，所提出的透镜在引导声波波前方面表现出高性能。实验证明，在2.55 kHz的频率附近的样品，入射高斯光束在正常或倾斜入射良好的协议。 这项研究可能为许多日常生活应用开辟新的途径，例如通过用轻质超表面墙壁装饰房间来控制室内声音效果。
Similar to their optic counterparts, acoustic components are anticipated to flexibly tailor the propagation of sound. However, the practical applications, e.g. for audible sound with large wavelengths, are frequently hampered by the issue of device thickness. Here we present an effective design of metasurface structures that can deflect the transmitted airborne sound in an anomalous way. This flat lens, made of spatially varied coiling-slit subunits, has a thickness of deep subwavelength. By elaborately optimizing its microstructures, the proposed lens exhibits high performance in steering sound wavefronts. Good agreement has been demonstrated experimentally by a sample around the frequency 2.55 kHz, incident with a Gaussian beam at normal or oblique incidence. This study may open new avenues for numerous daily life applications, such as controlling indoor sound effects by decorating rooms with light metasurface walls.
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