zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-1753Research ArticleСПЕКТРОСКОПИЯ ТВЕРДЫХ ТЕЛSPECTROSCOPY OF SOLIDSДисперсия акустических волн в фононных кристаллах анодного оксида алюминияDISPERSION OF THE ACOUSTIC WAVES IN ANODIC ALUMINIUM OXIDE PHONONIC CRYSTALSАбдурахмоновС. Д.AbdurakhmonovS. D.

Москва

Moscow

SunnatAlloh@gmail.comАшуровМ. С.AshurovM. S.

Ханчжоу, провинция Чжэцзян

Hangzhou, Zhejiang Province

Московский политехнический университетMoscow Polytechnic UniversityУниверситет УэстлейкWestlake University2025070220259214450Copyright © Абдурахмонов С.Д., Ашуров М.С., 20252025Абдурахмонов С.Д., Ашуров М.С.Abdurakhmonov S.D., Ashurov M.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/1753

Проведено численное моделирование фононных запрещенных зон одномерных фононных кристаллов на основе анодного оксида алюминия. Определено спектральное положение фононных запрещенных зон в фононных кристаллах на основе анодного оксида алюминия, инфильтрованных различными жидкостями. Нанопоры, заполненные воздухом и жидкостью, показывают разные фононные дисперсионные соотношения. Проведены расчеты дисперсионных характеристик исследуемых образцов, определены групповая скорость фононов, а также их эффективная масса. 

Phononic band gaps of one-dimensional phononic crystals based on porous anodic aluminum oxide were numerically simulated. The spectral position of phononic band gaps of anodic aluminum oxide impregnated with various liquids is determined. Air and liquid filled nanopores display markedly different phonon dispersion relations. Calculations of the dispersion characteristics of samples under study were carried out, the group velocity of phonons, as well as their effective mass, were determined. 

фононный кристаллфононная запрещенная зонаакустическая волнадисперсияанодный оксид алюминияphononic crystalphononic band gapacoustic wavesdispersionanodic aluminum oxideРабота выполнена при финансовой поддержке Московского политехнического университета в рамках программы грантов им. П. Л. Капицы (III очередь).ReferencesC. Croënne, E. J. S. Lee, Hu Hefei, J. H. Page. AIP Adv., 1 (2011) 041401, https://doi.org/10.1063/1.3675797C. Croënne, E. J. S. Lee, Hu Hefei, J. H. Page. AIP Adv., 1 (2011) 041401, https://doi.org/10.1063/1.3675797M.-H. Lu, L. Feng, Y.-F. Chen. Mater. Today, 12 (2009) 34, https://doi.org/10.1016/S1369-7021(09)70315-3M.-H. Lu, L. Feng, Y.-F. Chen. Mater. Today, 12 (2009) 34, https://doi.org/10.1016/S1369-7021(09)70315-3A. Sato, W. Knoll, Y. Pennec, B. Djafari-Rouhani, G. Fytas, M. Steinhart. J. Chem. Phys., 130 (2009) 111102, https://doi.org/10.1063/1.3096972A. Sato, W. Knoll, Y. Pennec, B. Djafari-Rouhani, G. Fytas, M. Steinhart. J. Chem. Phys., 130 (2009) 111102, https://doi.org/10.1063/1.3096972A. Sato, Y. Pennec, N. Shingne, T. Thurn-Albrecht, W. Knoll, M. Steinhart, B. Djafari-Rouhani, G. Fytas. ACS Nano, 4 (2010) 3471, https://doi.org/10.1021/nn100519hA. Sato, Y. Pennec, N. Shingne, T. Thurn-Albrecht, W. Knoll, M. Steinhart, B. Djafari-Rouhani, G. Fytas. ACS Nano, 4 (2010) 3471, https://doi.org/10.1021/nn100519hA. Sato, Y. Pennec, T. Yanagishita, H. Masuda, W. Knoll, B. Djafari-Rouhani, G. Fytas. New J. Phys., 14 (2012) 113032, https://doi.org/10.1088/1367-2630/14/11/113032A. Sato, Y. Pennec, T. Yanagishita, H. Masuda, W. Knoll, B. Djafari-Rouhani, G. Fytas. New J. Phys., 14 (2012) 113032, https://doi.org/10.1088/1367-2630/14/11/113032B. Djafari-Rouhani, S. El-Jallal, Y. Pennec. C. R. Phys., 17 (2016) 555, https://doi.org/10.1016/j.crhy.2016.02.001B. Djafari-Rouhani, S. El-Jallal, Y. Pennec. C. R. Phys., 17 (2016) 555, https://doi.org/10.1016/j.crhy.2016.02.001M. Maldovan, E. L. Thomas. Appl. Phys. B, 83 (2006) 595, https://doi.org/10.1007/s00340-006-2241-yM. Maldovan, E. L. Thomas. Appl. Phys. B, 83 (2006) 595, https://doi.org/10.1007/s00340-006-2241-yA. V. Akimov, Y. Tanaka, A. B. Pevtsov, S. F. Kaplan, V. G. Golubev, S. Tamura, D. R. Yakovlev, M. Bayer. Phys. Rev. Lett., 101 (2008) 033902, https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.101.033902A. V. Akimov, Y. Tanaka, A. B. Pevtsov, S. F. Kaplan, V. G. Golubev, S. Tamura, D. R. Yakovlev, M. Bayer. Phys. Rev. Lett., 101 (2008) 033902, https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.101.033902T. Gorishnyy, M. Maldovan, C. Ullal, E. L. Thomas. Phys. World, 18 (2005) 24, https://doi.org/10.1088/2058-7058/18/12/30T. Gorishnyy, M. Maldovan, C. Ullal, E. L. Thomas. Phys. World, 18 (2005) 24, https://doi.org/10.1088/2058-7058/18/12/30M. Eichenfield, J. Chan, R. M. Camacho, K. J. Vahala, O. Painter. Nature, 462 (2009) 78, https://doi.org/10.1038/nature08524M. Eichenfield, J. Chan, R. M. Camacho, K. J. Vahala, O. Painter. Nature, 462 (2009) 78, https://doi.org/10.1038/nature08524M. Eichenfield, J. Chan, R. M. Camacho, K. J. Vahala, O. Painter. Nature, 459 (2009) 550, https://doi.org/10.1038/nature08061M. Eichenfield, J. Chan, R. M. Camacho, K. J. Vahala, O. Painter. Nature, 459 (2009) 550, https://doi.org/10.1038/nature08061I. E. Psarobas, N. Papanikolaou, N. Stefanou, B. Djafari-Rouhani, B. Bonello, V. Laude. Phys. Rev. B, 82 (2010) 174303, https://doi.org/10.1103/PhysRevB.82.174303I. E. Psarobas, N. Papanikolaou, N. Stefanou, B. Djafari-Rouhani, B. Bonello, V. Laude. Phys. Rev. B, 82 (2010) 174303, https://doi.org/10.1103/PhysRevB.82.174303A. Fainstein, N. D. Lanzillotti-Kimura, B. Jusserand, B. Perrin. Phys. Rev. Lett., 110 (2013) 037403, https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.110.037403A. Fainstein, N. D. Lanzillotti-Kimura, B. Jusserand, B. Perrin. Phys. Rev. Lett., 110 (2013) 037403, https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.110.037403N. D. Lanzillotti-Kimura, A. Fainstein, A. Lemaitre, B. Jusserand, B. Perrin. Phys. Rev. B, 84 (2011) 115453, https://doi.org/10.1103/PhysRevB.84.115453N. D. Lanzillotti-Kimura, A. Fainstein, A. Lemaitre, B. Jusserand, B. Perrin. Phys. Rev. B, 84 (2011) 115453, https://doi.org/10.1103/PhysRevB.84.115453M. Trigo, A. Bruchhausen, A. Fainstein, B. Jusserand, V. Thierry-Mieg. Phys. Rev. Lett., 89 (2002) 227402, https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.89.227402M. Trigo, A. Bruchhausen, A. Fainstein, B. Jusserand, V. Thierry-Mieg. Phys. Rev. Lett., 89 (2002) 227402, https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.89.227402E. Almpanis, N. Papanikolaou, N. Stefanou. Opt. Express, 22 (2014) 31595, https://doi.org/10.1364/OE.22.031595E. Almpanis, N. Papanikolaou, N. Stefanou. Opt. Express, 22 (2014) 31595, https://doi.org/10.1364/OE.22.031595S. D. Abdurakhmonov, M. S. Ashurov, S. O. Klimonsky, N. V. Tcherniega, V. S. Gorelik. Bull. Lebedev Phys. Inst., 49 (2022) 294, https://doi.org/10.3103/S1068335622090020S. D. Abdurakhmonov, M. S. Ashurov, S. O. Klimonsky, N. V. Tcherniega, V. S. Gorelik. Bull. Lebedev Phys. Inst., 49 (2022) 294, https://doi.org/10.3103/S1068335622090020M. Ashurov, V. Gorelik, K. Napolskii, S. Klimonsky. Photon. Sens., 10 (2020) 147, https://doi.org/10.1007/s13320-019-0569-2M. Ashurov, V. Gorelik, K. Napolskii, S. Klimonsky. Photon. Sens., 10 (2020) 147, https://doi.org/10.1007/s13320-019-0569-2V. S. Gorelik, S. O. Klimonsky, V. V. Filatov, K. S. Napolskii. Opt. Spectrosc., 120 (2016) 534, https://doi.org/10.1134/S0030400X16040081V. S. Gorelik, S. O. Klimonsky, V. V. Filatov, K. S. Napolskii. Opt. Spectrosc., 120 (2016) 534, https://doi.org/10.1134/S0030400X16040081G. Shang, D. Bi, V. S. Gorelik, G. Fei, L. Zhang. Mater. Today Commun., 34 (2023) 105052, https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2022.105052G. Shang, D. Bi, V. S. Gorelik, G. Fei, L. Zhang. Mater. Today Commun., 34 (2023) 105052, https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2022.105052F. Bertó-Roselló, E. Xifré-Pérez, J. Ferré-Borrull, J. Pallarès, L. F. Marsal. Nanoscale Res. Lett., 11 (2016) 359, https://doi.org/10.1186/s11671-016-1575-6F. Bertó-Roselló, E. Xifré-Pérez, J. Ferré-Borrull, J. Pallarès, L. F. Marsal. Nanoscale Res. Lett., 11 (2016) 359, https://doi.org/10.1186/s11671-016-1575-6C. Mechri, P. Ruello, V. Gusev. New J. Phys., 14 (2012) 023048, https://doi.org/10.1088/1367-2630/14/2/023048C. Mechri, P. Ruello, V. Gusev. New J. Phys., 14 (2012) 023048, https://doi.org/10.1088/1367-2630/14/2/023048S. E. Kushnir, K. S. Napolskii. Mater. Des., 144 (2018) 140, https://doi.org/10.1016/j.matdes.2018.02.012S. E. Kushnir, K. S. Napolskii. Mater. Des., 144 (2018) 140, https://doi.org/10.1016/j.matdes.2018.02.012V. S. Gorelik. Quantum Electron., 37 (2007) 409, https://doi.org/10.1070/QE2007v037n05ABEH013478V. S. Gorelik. Quantum Electron., 37 (2007) 409, https://doi.org/10.1070/QE2007v037n05ABEH013478A. Yariv, P. Yeh. Optical Waves in Crystals: Propagation and Control of Laser Radiation, Wiley, New York (1984)A. Yariv, P. Yeh. Optical Waves in Crystals: Propagation and Control of Laser Radiation, Wiley, New York (1984)N. F. Bunkin, V. S. Gorelik, V. V. Filatov. Phys. Wave Phen., 18 (2010) 90, https://doi.org/10.3103/S1541308X10020020N. F. Bunkin, V. S. Gorelik, V. V. Filatov. Phys. Wave Phen., 18 (2010) 90, https://doi.org/10.3103/S1541308X10020020D. Lacina, C. Neel. AIP Conf. Proc., 1979 (2018) 030005, https://doi.org/10.1063/1.5044775D. Lacina, C. Neel. AIP Conf. Proc., 1979 (2018) 030005, https://doi.org/10.1063/1.5044775https://www.engineeringtoolbox.com/sound-speed-liquids-d_715.htmlhttps://www.engineeringtoolbox.com/sound-speed-liquids-d_715.htmlLatifa Negadi, B. Feddal-Benabed, I. Bahadur, J. Saab, M. Zaoui-Djelloul-Daouadji, D. Ramjugernath, A. Negadi. J. Chem. Thermodyn., 109 (2017) 124, https://doi.org/10.1016/j.jct.2017.01.011Latifa Negadi, B. Feddal-Benabed, I. Bahadur, J. Saab, M. Zaoui-Djelloul-Daouadji, D. Ramjugernath, A. Negadi. J. Chem. Thermodyn., 109 (2017) 124, https://doi.org/10.1016/j.jct.2017.01.011W. Cheng, J. Wang, U. Jonas, G. Fytas, N. Stefanou. Nat. Mater., 5 (2006) 830, https://doi.org/10.1038/nmat1727W. Cheng, J. Wang, U. Jonas, G. Fytas, N. Stefanou. Nat. Mater., 5 (2006) 830, https://doi.org/10.1038/nmat1727M. N. Armenise, C. E. Campanella, C. Ciminelli, F. Dell’Olio, V. M. N. Passaro. Phys. Proc., 3 (2010) 357, https://doi.org/10.1016/j.phpro.2010.01.047M. N. Armenise, C. E. Campanella, C. Ciminelli, F. Dell’Olio, V. M. N. Passaro. Phys. Proc., 3 (2010) 357, https://doi.org/10.1016/j.phpro.2010.01.047

The authors declare that there are no conflicts of interest present.