دانشگاه صنعتی اصفهان روشهای عددی در مهندسی 2228-7698 36 1 2022 12 31 Investigation of Piezoelectric Coupling and Anisotropy Effect on Acoustic Wave Propagation at LithiumNiobate Crystalloacoustic بررسی کوپلینگ پیزوالکتریکی و آنیزتروپی بر انتشار امواج صوتی در بلوره صوتی لیتیوم نیوباته 149 159 3162 10.18869/acadpub.jcme.36.1.161 FA شاهرخ رضائی دانشکده فنی، دانشگاه تهران Journal Article 2022 12 31 The acoustic wave velocity depends on elasticity and density at most materials, but because of anisotropy and especially piezoelectric coupling effect, the acoustic wave propagation at piezoelectric based crystalloacoustic materials, is an applied and challenging problem. In this paper, using modified Christoffel's equation based on group velocity concept, the effect of anisotropy and piezoelectric coupling at different wafers of lithium niobate crystalloacoustic (strong anisotropy) on acoustic wave velocity (semi-longitudinal, semi-vertical transverse wave and semi-horizontal transverse wave) is investigated, and validated by experimental data. Then, the acoustic wave velocity ranges that can be supported are determined. The result of this study can be essential at acoustic metamaterials design, Phononic crystal and piezoelectric based wave-guides. سرعت صوت در اغلب مواد بستگی به الاستیسیته و چگالی مواد دارد، ولی بررسی انتشار امواج در بلوره‌های صوتی پیزوالکتریکی‌ به‌سبب آنیزتروپی و به‌ویژه کوپلینگ پیزوالکتریکی یک مسأله کاربردی مهم و چالش‌ برانگیز است. در این مقاله با استفاده از حل تحلیلی- عددی معادله کریستوفل اصلاح یافته، براساس مفهوم سرعت گروهی، اثر کوپلینگ پیزوالکتریکی و آنیزتروپی بر سرعت امواج صوتی (شبه طولی، شبه عرضی عمودی و شبه عرضی افقی) در ویفرهای مختلف بلوره صوتی لیتیوم نیوباته (آنیزتروپی قوی) بررسی می‌شود و با داده‌های آزمایشی تصدیق می‌شود و دامنه سرعت‌هایی که این بلوره صوتی می‌تواند دارا باشد، تعیین می‌شود. نتایج این مطالعه برای طراحی فرامواد صوتی و بلورهای فونونی و موجبرهای پایه پیزوالکتریکی کاملاً اساسی است. https://jcme.iut.ac.ir/article_3162_d60678e8f2ba9c540798ebbde31177e8.pdf