物理学进展 ›› 2024, Vol. 44 ›› Issue (3): 103-111.doi: 10.13725/j.cnki.pip.2024.03.001
所属专题: 2023年, 第43卷
• • 下一篇
王任飞, 刘 萧, 吴蒙蒙, 林 熙, 刘阳
WANG Ren-fei, LIU Xiao, WU Meng-meng, LIN Xi, LIU Yang
摘要: 三维固体中除了存在人们熟知的体声波传播模式,还存在能量集中在二维界面的表面声波 传播模式。我们利用砷化镓衬底的压电和逆压电效应,通过平面叉指实现了射频电磁波和表面声 波之间的相互转化,并搭建超外差电路完成了在边长仅 4 mm 的样品上表面声波波速的测量,结 果为 (2.9±0.1) km/s。我们还制作了基于压电陶瓷的单轴应力腔,可以对样品施加最大约为 10−4 的单轴应变,并观测到了应变对表面声波波速的影响。我们还测量了重要半导体砷化镓在应力下 的表面声波波速,演示了该波速测量技术原位探测固体内部力学性质的能力。基于平面叉指换能 器的波速测量克服了传统的时差法和驻波法对样品宏观尺寸的要求。本文建立的超外差的测量方 法代替了使用商用矢量网络分析仪测量表面声波波速,为以后推广到低功率输入、高相位稳定度 的应用场景提供了可能。由于测量装置也可以被用于固体物理相关的前沿实验教学,工作提供了 表面声波器件和自制应力腔的细节参数和制作过程。
中图分类号: