فرامواد در آکوستیک توپولوژیک ۲۰۲۳
Metamaterials in Topological Acoustics 2023

همانند پژوهش‌های توپولوژیک در فوتونیک و فیزیک ماده چگال، فراماده‌های صوتی فرصتی را برای کاوش در رفتارهای توپولوژیک در فونونیک و فیزیک صوت قابل برنامه‌ریزی ایجاد می‌کنند. این کتاب با طراحی نوین فراماده‌ها، به معرفی رفتار توپولوژیک صوت می‌پردازد و دیدگاه‌های ارزشمندی در مورد فراماده‌های صوتی، از مبانی چندرشته‌ای تا تحقیقات پیشرفته، ارائه می‌دهد.

* منبعی جامع و یکپارچه در مورد فراماده‌های صوتی
* پوشش مبانی مکانیک کلاسیک، مکانیک کوانتومی و اصول پیشرفته فیزیک ماده چگال، به‌گونه‌ای که درک آکوستیک توپولوژیک برای مهندسان آسان شود.
* معرفی رفتارهای توپولوژیک با استفاده از امواج صوتی و الاستیک از طریق اثرات هال کوانتومی آنالوگ، اثرات هال اسپین کوانتومی و اثرات هال دره کوانتومی و کاربردهای آنها.
* توضیح مزایا و معایب روش‌های مختلف طراحی و ارائه دستورالعمل‌هایی برای انتخاب طرح‌های خاص فراماده‌های صوتی با رفتارهای توپولوژیک ویژه.
* شامل کد MATLAB® برای تجزیه و تحلیل عددی ساختارهای باندی.

این کتاب برای دانشجویان تحصیلات تکمیلی، محققان، دانشمندان و متخصصان در رشته‌های مهندسی مواد، مکانیک، عمران و هوافضا، و همچنین کسانی که می‌خواهند درک خود را ارتقا داده و تحقیقات خود را در زمینه فراماده‌ها آغاز کنند، نوشته شده است.

As an equivalent counterpart of topological research on photonics and condensed matter physics, acoustic metamaterials create an opportunity to explore the topological behaviors in phononics and physics of programmable acoustics. This book introduces the topological behavior of acoustics through the novel design of metamaterials. It provides valuable insight into acoustic metamaterials, from multidisciplinary fundamentals to cutting-edge research.

• Serves as a single resource on acoustic metamaterials

• Covers the fundamentals of classical mechanics, quantum mechanics, and state-of-the-art condensed matter physics principles so that topological acoustics can be easily understood by engineers

• Introduces topological behaviors with acoustics and elastic waves through quantum analogue Hall effects, quantum spin Hall effects, and quantum valley Hall effects and their applications

• Explains the pros and cons of different design methods and gives guidelines for selecting specific designs of acoustic metamaterials with specific topological behaviors

• Includes MATLAB® code for numerical analysis of band structures

This book is written for graduate students, researchers, scientists, and professionals across materials, mechanical, civil, and aerospace engineering, and those who want to enhance their understanding and commence research in metamaterials.