吴宏伟教授课题组在国际权威期刊《New Nature Portfolio Journal of Acoustic》上发表了名为“Temporal effective medium for
programmable acoustic metamaterials
with multiple resonances”的研究论文。我们将有效介质理论(EMT)扩展到具有多个共振的时间调制、频率色散声学超材料。以往的研究主要集中在频率无色散或单一共振系统,而可编程材料的进展现在使得对时间变化共振的精确控制成为可能。
我们推导了考虑共振频率与调制频率相互作用的显式平均规则。当共振频率远低于调制频率时,调制共振强度可得到单极化易感χ的时间平均值,而调制共振频率则得到每个共振模式应用的1/χ的平均值。在存在高低频共振(相对于调制频率)的混合情况下,高频共振有效表现为频率无色散背景,可以进行平均以得到其单极化易感贡献,而低频共振在通过该背景重正波动方程后进行平均。该广义时间有效介质理论为设计紧凑型、拓扑型或非厄米声学器件提供了统一框架,同时利用未来材料参数时间依赖的可编程性。