多重拓扑界面态声子晶体

多频弯曲波增强

支持多个拓扑界面态，实现弯曲波的多频段同步增强，且对结构扰动具有鲁棒性。

Xue-Qian, Zhang · Jincheng, Tang · Ma, Tianxue · 王跃生

International Journal of Mechanical Sciences 2025

参数信息

能量局域性增强因子

2.4

技术优势

多频同时工作

耦合腔链中引入非局域相互作用，通过调节耦合强度使体系进入拓扑非平庸相，界面处同时产生多个拓扑界面态，实现弯曲波的多频段放大。

抗结构扰动

拓扑界面态受拓扑保护，随机引入结构扰动后仍保持稳定，实验测量证实其鲁棒性，适合实际制造误差下的应用。

实验验证可行

响应谱和位移场实验测量结果与数值预测吻合良好，证明该设计在真实器件中可实现预测的多重拓扑态性能。

应用场景

• 声波传感器：多频界面态可同时检测多个频率，提高传感器多目标检测能力。
• 振动能量收集：强局域多频放大可提高振动能量收集效率，拓宽工作频带。
• 声学滤波器：多频界面态提供多个通带，实现多通道滤波功能。
• 声学超材料：拓扑非平庸耦合腔链实现了弯曲波的强局域与鲁棒传输。