Propagación autoguiada de haces ultrasónicos en cristales de sonido

Abstract

En este proyecto se estudiará la propagación de un haz ultrasónico en un cristal de sonido (o cristal fonónico), tanto desde el punto de vista teórico como experimental. Se pretende con ello demostrar un resultado teórico que predice la posibilidad de transmitir un haz ultrasónico de una determinada frecuencia a través de un medio periódico bidimensional (por ejemplo, una distribución ordenada de cilindros metálicos sumergidos en agua), si la estructura tiene una periodicidad determinada. El trabajo constará de dos partes (teórica y experimental) que se desarrollarán de manera secuencial. En particular se abordarán aspectos tales como cálculo teórico de la estructura de bandas de un cristal fonónico, en función de sus parámetros geométricos y la determinación de las curvas de dispersión. Simulación numérica de la propagación de ultrasonidos en el cristal, participando en el desarrollo se los programas de simulación adecuados (diferencias finitas en dominio temporal, elementos finitos). La parte experimental se basará en el diseño y la construcción del cristal fonónico, a partir de los resultados teóricos obtenidos (sistema emisor-cristal-receptor).