【技术实现步骤摘要】
本技术属于声表面波谐振器，具体涉及一种可提高saw波谐振器性能的可调缺失型拓扑绝缘体结构。
技术介绍
1、自声表面波(saw,surface acoustic wave)问世以来，各类saw器件在雷达、通信、导航等领域获得了广泛应用。未来，声表面波滤波器必然朝着高性能(如高品质因数q、低插入损耗、高灵敏度等)的方向发展，以满足日常智能化市场的需求，因此提高声表面波器件性能的相关研究变得至关重要。
2、声子晶体(phononic crystals)指的是一种在空间上弹性参数和质量密度周期性排列的人工结构。声子晶体已经广泛地应用于隔离噪声和振动，机械滤波器和导波管中。近年来，电子系统中的各种拓扑状态一直是凝聚态物理学中深入研究的主题。由于拓扑性质的存在在很大程度上取决于能带结构本身，电子系统中发现的。拓扑状态和特征也可以在玻色子系统中实现，从而导致拓扑光子学、力学和声学的出现。这些探索背后的一个潜在动机是，这种拓扑性质提供了具有反向散射抑制的无与伦比的传输机制，在任何系统中，革命性地减少了传输损耗、任意设计的传输路径以及设备处理中的缺陷鲁棒性。拓扑绝缘体单向波导、低损传输及缺陷免疫的优异特性，使其在波调控、声传输方面应用广泛。
3、将拓扑绝缘体的波调控特性作用于saw谐振器中叉指换能器(idt)激发的声表面波，通过对声表面波波导实现谐振器的高透射率传输。
4、2021年zhang等将拓扑绝缘体引入saw谐振器，改变两侧idt间阵列铜柱的疏密程度实现了saw拓扑绝缘体，在saw谐振器上构造拓扑界面，
5、2022年wang等改变蜂窝微柱半径大小，构造两种性质不同的saw拓扑绝缘体，使saw谐振器透射率大幅提高。但是只通过改变微柱单一参数的变化，并未对微柱本身的缺失缺陷等角度出发，而且对saw拓扑绝缘体能带带隙的控制不够灵活，而且saw拓扑绝缘体能带带隙较窄，致使saw谐振器适配性差等。
技术实现思路
1、为了克服以上技术问题，本技术的目的在于提供一种可提高saw波谐振器性能的可调缺失型拓扑绝缘体结构，通过灵活改变微柱缺失的部分，来打破系统晶格对称性，利用拓扑绝缘体的声传播特性，在宽频带下声波传输的低损耗、高鲁棒性及高灵活性，实现saw谐振器的高性能。
2、为了实现上述目的，本技术采用的技术方案是：
3、一种可提高saw波谐振器性能的可调缺失型拓扑绝缘体结构，为由若干单胞结构组成的阵列，每个单胞结构包括上层的两个圆锥柱一、圆锥柱二以及下层半无限四棱柱组成；所述下层四棱柱外围有四个凸台平面；
4、阵列为二维周期排列，半无限四棱柱沿二维x方向和y方向通过凸台平面连接，经过x，y方向上周期性分布形成具有半无限基底的六边形结构。
5、所述圆锥柱二是由与圆锥柱一以y方向上半径为基准，高度为6μm缺失部分角度得到。
6、所述圆锥柱二的缺失部分度数可在10～350°任意调节。
7、所述下层半无限四棱柱为四边等宽的菱形面拉伸而成。
8、所述圆锥柱一由一个圆锥倒置得到。
9、所述圆锥柱一与带有缺失圆锥柱二位于四棱柱菱形面长对角线的两个三等分点处。
10、所述圆锥柱一几何参数为上圆半径为5μm，下圆半径为4.15μm，高度为8μm。
11、所述缺失圆锥柱二几何参数为上圆半径为5μm，下圆半径为4.15μm，高度为8μm，缺失部分垂直高度为6μm。
12、所述下层半无限四棱柱的菱形面几何参数为锐角边夹角为60°，长对角线为45μm。
13、所述圆锥柱一与带有缺失圆锥柱二所用材料为铜，下层半无限四棱柱3所用材料为铌酸锂，高度为150μm。
14、所述圆锥柱一与带有缺失圆锥柱二的结构不同，对缺失圆锥柱二进行不同角度的缺失，可灵活控制系统晶格的不对称性的强弱，因此构成有更好拓扑特性的拓扑绝缘体。
15、本技术的有益效果：
16、本技术可通过对缺失部分多少的灵活控制，灵活控制拓扑绝缘体能带的带隙。因此可以得到比其他声表面波拓扑绝缘体的更宽的带隙。再利用拓扑绝缘体的波导特性，在超宽频带下调控声表面波谐振器的激发的表面波，实现验证波导传输的低损耗和高灵活性。
17、本技术可调缺失型拓扑绝缘体结构在谐振器上的应用，可以对声表面波谐振器中的声波传输进行有效控制。
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1.一种可提高SAW波谐振器性能的可调缺失型拓扑绝缘体结构，其特征在于，为由若干单胞结构组成的阵列，每个单胞结构包括上层的两个圆锥柱一(1)、圆锥柱二(2)以及下层半无限四棱柱(3)组成；所述下层半无限四棱柱(3)外围有四个凸台平面(4)；
2.根据权利要求1所述的一种可提高SAW波谐振器性能的可调缺失型拓扑绝缘体结构，其特征在于，所述圆锥柱二(2)是由与圆锥柱一(1)以y方向上半径为基准，高度为6μm缺失部分角度得到。
3.根据权利要求1所述的一种可提高SAW波谐振器性能的可调缺失型拓扑绝缘体结构，其特征在于，所述圆锥柱二(2)的缺失部分度数可在10～350°任意调节。
4.根据权利要求1所述的一种可提高SAW波谐振器性能的可调缺失型拓扑绝缘体结构，其特征在于，所述下层半无限四棱柱(3)为四边等宽的菱形面拉伸而成。
5.根据权利要求1所述的一种可提高SAW波谐振器性能的可调缺失型拓扑绝缘体结构，其特征在于，所述圆锥柱一(1)由一个圆锥倒置得到。
6.根据权利要求1所述的一种可提高SAW波谐振器性能的可调缺失型拓扑绝缘体
7.根据权利要求1所述的一种可提高SAW波谐振器性能的可调缺失型拓扑绝缘体结构，其特征在于，所述圆锥柱一(1)与带有缺失圆锥柱二(2)位于四棱柱(3)菱形面长对角线的两个三等分点处。
8.根据权利要求7所述的一种可提高SAW波谐振器性能的可调缺失型拓扑绝缘体结构，其特征在于，缺失圆锥柱二(2)几何参数为上圆半径为5μm，下圆半径为4.15μm，高度为8μm，缺失部分垂直高度为6μm。
9.根据权利要求1所述的一种可提高SAW波谐振器性能的可调缺失型拓扑绝缘体结构，其特征在于，所述下层半无限四棱柱(3)的菱形面几何参数为锐角边夹角为60°，长对角线为45μm。
...【技术特征摘要】
1.一种可提高saw波谐振器性能的可调缺失型拓扑绝缘体结构，其特征在于，为由若干单胞结构组成的阵列，每个单胞结构包括上层的两个圆锥柱一(1)、圆锥柱二(2)以及下层半无限四棱柱(3)组成；所述下层半无限四棱柱(3)外围有四个凸台平面(4)；
2.根据权利要求1所述的一种可提高saw波谐振器性能的可调缺失型拓扑绝缘体结构，其特征在于，所述圆锥柱二(2)是由与圆锥柱一(1)以y方向上半径为基准，高度为6μm缺失部分角度得到。
3.根据权利要求1所述的一种可提高saw波谐振器性能的可调缺失型拓扑绝缘体结构，其特征在于，所述圆锥柱二(2)的缺失部分度数可在10～350°任意调节。
4.根据权利要求1所述的一种可提高saw波谐振器性能的可调缺失型拓扑绝缘体结构，其特征在于，所述下层半无限四棱柱(3)为四边等宽的菱形面拉伸而成。
5.根据权利要求1所述的一种可提高saw波谐振器性能的可调缺失型拓扑绝缘体...
【专利技术属性】
技术研发人员：李丽霞，柴晨阳，同志学，张会强，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：新型
国别省市：
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