Exceptional Points and Skin Modes in Non-Hermitian Metabeams

物理 厄米矩阵 摄动(天文学) 梁(结构) 振动 激发 宽带 奇偶性(物理) 正常模式 对称(几何) 经典力学 量子力学 光学 几何学 数学
作者
Runcheng Cai,Yabin Jin,Yong Li,Timon Rabczuk,Yan Pennec,Bahram Djafari‐Rouhani,Xiaoying Zhuang
出处
期刊:Physical review applied [American Physical Society]
卷期号:18 (1) 被引量:15
标识
DOI:10.1103/physrevapplied.18.014067
摘要

We present a non-Hermitian metabeam exhibiting an exceptional point (EP) induced by enforcing parity-time (PT) symmetry through applied external forces. The EP is formed by the hybridization of two flexural wave modes and its output displacement is enhanced by attaching two pillars on top of the beam. The introduction of a tiny mass perturbation that breaks the PT symmetry leads to a splitting of the eigenfrequencies at the EP with a square-root dependence on the perturbation mass. This effect manifests itself in a splitting of resonant peaks in the frequency response. The enhanced sensitivity of the EP paves the way to the detection of small perturbations such as tiny masses and cracks. Another property of the metabeam is the existence of skin modes whose energies are localized at one end of the beam and can be generated by implementing nonreciprocal feedback interactions between the pillars. We demonstrate that the skin modes are broadband and independent of the excitation positions. From a practical perspective, we show the great potential of skin modes in broadband energy harvesting. Our study proposes approaches to manipulate the non-Hermitian elastic wave phenomena, paving the way for the development of highly sensitive sensors, vibration control, and energy harvesting.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
刚刚
1秒前
cc发布了新的文献求助10
1秒前
杜兰特发布了新的文献求助10
1秒前
上官若男应助俭朴的雅彤采纳,获得10
1秒前
NexusExplorer应助happy采纳,获得10
1秒前
3秒前
曼珠沙华完成签到 ,获得积分10
3秒前
NexusExplorer应助研友_8Y26PL采纳,获得10
3秒前
CipherSage应助12334采纳,获得10
3秒前
4秒前
不亦乐乎完成签到,获得积分10
4秒前
131949发布了新的文献求助10
4秒前
lianliyou应助强强采纳,获得10
4秒前
4秒前
5秒前
5秒前
甜甜寄凡发布了新的文献求助10
5秒前
调皮的土豆完成签到,获得积分10
6秒前
一念之间发布了新的文献求助30
6秒前
7秒前
简单的哲瀚完成签到,获得积分10
8秒前
cathyliu完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
maz123456发布了新的文献求助10
8秒前
清脆雅绿发布了新的文献求助10
9秒前
huiwanfeifei发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
振耳欲聋的沉默完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
CHENJIXIANG发布了新的文献求助10
10秒前
yff发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
11秒前
一念之间完成签到,获得积分10
11秒前
系小小鱼啊完成签到,获得积分10
11秒前
Dr_Sean发布了新的文献求助10
12秒前
Anyemzl发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
高分求助中
Sustainability in ’Tides Chemistry 2000
Sustainability in ’Tides Chemistry 1500
The ACS Guide to Scholarly Communication 1000
TM 5-855-1(Fundamentals of protective design for conventional weapons) 1000
Handbook of the Mammals of the World – Volume 3: Primates 805
Ethnicities: Media, Health, and Coping 800
Treatise on Geomorphology(2nd Edition - March 1, 2022) 520
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3070398
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2724403
关于积分的说明 7485251
捐赠科研通 2371566
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1257515
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 609951
版权声明 596891