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포노닉 크리스탈이란 기저물질 내에 주기적으로 배열된 산란체로 구성된 복합물질로서 포노닉 크리스탈에 입사된 음파가 특정 주파수 대역에서 차단되는 현상인 밴드 갭이라는 중요한 특성을 갖는다. 본 연구에서는 수중에서 산란체로서 1 mm의 직경을 갖는 원기둥 형태의 스테인리스 스틸 막대가 1.5 mm의 격자상수를 가지며 정방형으로 배열된 2차원 포노닉 크리스탈의 음향 밴드 구조를 이론 및 실험적으로 고찰하였다. 2차원 포노닉 크리스탈의 밴드 구조를 예측하기 위해 유한요소법을 이용하여 첫째 브릴루앙 영역의 ${\Gamma}X$ 방향에 대해 주파수와 파동벡터에 대한 분산관계를 계산하였다. 초음파가 입사되는 방향과 수직한 스테인리스 스틸 막대 층의 개수를 1, 3, 5, 7, 9개로 변화시켜가며 투과계수 및 반사계수를 측정하였다. 계산된 분산관계로부터 2 MHz 이하의 주파수 대역에서 5개의 밴드 갭이 존재하는 것으로 예측되었으며, 첫째 밴드 갭은 0.5 MHz를 중심으로 나타났다. 투과계수 및 반사계수로부터 실험적으로 확인된 밴드 갭은 분산관계로부터 예측된 밴드 갭과 잘 일치하는 것으로 나타났다.
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W. Cai. / 2010 / Optical metamaterials; fundamentals and application / Springer :1~10
M. -H. Lu. / 2009 / Phononic crystals and acoustic metamaterials / Materials Today 12:34~42
R. H. Olsson. III. / 2009 / Microfabricated phononic crystal devices and application / Meas. Sci. Technol 20:012002
R. Gonzalo. / 1999 / Enhanced patchantenna performance by suppressing surface waves using photonic-bandgap substrates / IEEE Trans. Microwave Theory Tech 47:2131~2138
J. H. Park. / 2000 / Numerical analysis of magnetooptic performance of one-dimensional magneto-photonic crystal / J. Korean Magn. Soc 10:99~105
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R. Gonzalo. / 1999 / Enhanced patchantenna performance by suppressing surface waves using photonic-bandgap substrates / IEEE Trans. Microwave Theory Tech 47:2131~2138
J. H. Park. / 2000 / Numerical analysis of magnetooptic performance of one-dimensional magneto-photonic crystal / J. Korean Magn. Soc 10:99~105
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