Ondas elásticas en superredes de constituyentes sólido-fluído

Abstract

Esta tesis versa sobre la propagación de ondas elásticas en superredes compuestas por placas sólidas alternadas periódicamente con capas de fluido ideal. Estos sistemas pueden considerarse cristales fonónicos, materiales formados por dos o más medios con propiedades mecánicas distintas, como su densidad o velocidad del sonido, estructurados periódicamente. La periodicidad de estos sistemas da origen a una estructura de bandas en la que existen gaps o brechas donde no se propaga las ondas elásticas, las vibraciones o los fonones dentro de los cristales fonónicos[1, 2]. Reciben su nombre por la analogía con los cristales naturales, que presentan una estructura de bandas para la energía de los electrones, o los cristales fonónicos, con estructuras de bandas para la luz [1, 2, 3, 4]. El objetivo principal de este trabajo es estudiar la sintonización de la estructura de bandas para cristales fonónicos, es decir, el control de la posición y el ancho de las bandas mediante la variación de algún parámetro del sistema. Esto permite controlar activamente la propagación de las ondas dentro de los cristales fonónicos. Se enfocó el estudio en dos métodos propuestos para lograr este fin: la variación de la temperatura del cristal fonónico y en el cambio del ángulo de propagación de las ondas elásticas. Se abordaron estos temas tanto de forma teórica como experimental, permitiendo comprobar la validez de los métodos teóricos desarrollados.