КРИСТАЛЛОАКУСТИКА И АКУСТОЭЛЕКТРОНИКА

5 курс, 10 семестр, 32 часа


Цель спецкурса: изучение студентами основных закономерностей распространения акустических волн в кристаллах в линейном и нелинейном случаях. Целью спецкурса является приобретение навыка расчета основных характеристик акустоэлектронных устройств на объемных и поверхностных акустических волнах (линий задержки, фильтров и т.д.).


Программа.

1. Упругие свойства анизотропных твердых тел. Непьезоэлектрические материалы. Пьезоэлектрические материалы.

2. Акустические волны в изотропных и анизотропных средах. Плоские волны в неограниченной среде.

3. Возбуждение и прием акустических волн. Пьезоэлектрические преобразователи.

4. Нелинейная акустика твердых тел. Основы нелинейной теории упругости. Физическая и геометрическая нелинейности.

5. Генерация гармоник и нелинейные взаимодействия продольных и поперечных акустических волн.

6. Нелинейные процессы на границе раздела твердых тел. Свойства граничной акустической нелинейности.

7. Поверхностные акустические волны (ПАВ). Алгоритм нахождения фазовой скорости ПАВ.

8. Генерация и прием ПАВ. Встречно-штыревые преобразователи (ВШП).

9. Проводимость однородных преобразователей. Емкость преобразователя.

10. Акустоэлектронные линии задержки (ЛЗ). Полоса пропускания и потери в ЛЗ. Паразитные элементы. Трехпролетный сигнал.

11. Физические основы акустоэлектроники. Акустические волны в пьезополупроводниках. Акустоэлектронное поглощение и дисперсия. Концентрационная нелинейность. Акустоэлектронный эффект.

12. Полосовые и дисперсионные фильтры. Преобразование Фурье и согласованная фильтрация.


ЛИТЕРАТУРА

1.Руайе Д., Дьелесан Э. Упругие волны в кристаллах. М., Наука, 1982.

2. Красильников В.А., Крылов В.В. Введение в физическую акустику. М., Наука, 1984.

3. Морган Д. Устройства обработки сигналов на поверхностных акустических волнах. М., Радио и связь, 1990.

4. Викторов И.А. Звуковые поверхностные волны в твердых телах. М., Наука, 1981.

5. Кайно Г. Акустические волны. М., Мир, 1990.

6. Акустика в задачах (под редакцией С.Н. Гурбатова и О.В. Руденко). М., Физматлит, 2009.


Методические указания. При изложении курса рекомендуется обращать особое внимание на общие физические принципы сопровождающие распространение акустических волн в кристаллах. Помимо изложения материала на лекциях необходимо давать студентам задачи по различным темам курса (расчет параметров преобразователей, характеристик акустоэлектронных устройств и т.д.) с последующей проверкой и разбором решений. Студентам рекомендуется помимо изучения лекционного материала и решения задач, использовать материал изученных ранее курсов «Методы математической физики», «Электродинамика», «Теория волн».


Программу составил к.ф.-м.н., доцент Б.А. Коршак