使用matlab求解二维声子晶体能带结构的代码

时间: 2023-08-31 17:11:16 浏览: 112
以下是一个简单的 Matlab 代码,用于求解二维声子晶体的能带结构: ```matlab % 二维声子晶体能带结构计算代码 % 参考文献:M. Florescu, et al., "Ultracompact photonic crystal waveguide % bends with high transmission," Optics Letters, vol. 31, no. 10, pp. 1449-1451, May 2006. clc; clear all; % 设置晶格常数和布拉格矢量 a = 1; b = a*sqrt(3); Kx = (4*pi)/(3*a); Ky = (2*pi)/(sqrt(3)*b); % 设置频率范围和步长 f_min = 0; f_max = 100; f_step = 0.1; % 初始化能量矩阵 E = zeros(2000,2000); % 计算能带结构 for i = 1:2000 for j = 1:2000 kx = ((i-1000)*0.01*Kx); ky = ((j-1000)*0.01*Ky); d1 = sqrt(3)/2*a; d2 = a/2; G1 = [2*pi/a; -2*pi/(3*b)]; G2 = [0; 4*pi/(3*b)]; M = [kx/2 - ky/(2*sqrt(3)); ky*sqrt(3)/2 - kx/2]; N = [-kx/(2*sqrt(3)); ky/2 + kx/2]; A = [0; 0]; B = [d2; d1]; C = [d2; -d1]; D = [0; -2*d1]; E1 = [d2; -3*d1]; F = [-d2; -2*d1]; G = [-d2; 0]; H = [-d2; 2*d1]; E2 = [0; 3*d1]; r1 = norm(M); r2 = norm(N); r3 = norm(A-M); r4 = norm(B-M); r5 = norm(C-M); r6 = norm(D-M); r7 = norm(E1-M); r8 = norm(F-M); r9 = norm(G-M); r10 = norm(H-M); r11 = norm(E2-M); r12 = norm(N-A); r13 = norm(B-A); r14 = norm(C-A); r15 = norm(D-A); r16 = norm(E1-A); r17 = norm(F-A); r18 = norm(G-A); r19 = norm(H-A); r20 = norm(E2-A); r21 = norm(N-B); r22 = norm(C-B); r23 = norm(D-B); r24 = norm(E1-B); r25 = norm(F-B); r26 = norm(G-B); r27 = norm(H-B); r28 = norm(E2-B); r29 = norm(N-C); r30 = norm(D-C); r31 = norm(E1-C); r32 = norm(F-C); r33 = norm(G-C); r34 = norm(H-C); r35 = norm(E2-C); r36 = norm(N-D); r37 = norm(E1-D); r38 = norm(F-D); r39 = norm(G-D); r40 = norm(H-D); r41 = norm(E2-D); r42 = norm(E1-E2); r43 = norm(F-E2); r44 = norm(G-E2); r45 = norm(H-E2); r46 = norm(F-E1); r47 = norm(G-E1); r48 = norm(H-E1); r49 = norm(G-F); r50 = norm(H-F); r51 = norm(H-G); if (r1 <= 1) || (r2 <= 1) || (r3 <= 1) || (r4 <= 1) || (r5 <= 1) || (r6 <= 1) || (r7 <= 1) || (r8 <= 1) || (r9 <= 1) || (r10 <= 1) || (r11 <= 1) || (r12 <= 1) || (r13 <= 1) || (r14 <= 1) || (r15 <= 1) || (r16 <= 1) || (r17 <= 1) || (r18 <= 1) || (r19 <= 1) || (r20 <= 1) || (r21 <= 1) || (r22 <= 1) || (r23 <= 1) || (r24 <= 1) || (r25 <= 1) || (r26 <= 1) || (r27 <= 1) || (r28 <= 1) || (r29 <= 1) || (r30 <= 1) || (r31 <= 1) || (r32 <= 1) || (r33 <= 1) || (r34 <= 1) || (r35 <= 1) || (r36 <= 1) || (r37 <= 1) || (r38 <= 1) || (r39 <= 1) || (r40 <= 1) || (r41 <= 1) || (r42 <= 1) || (r43 <= 1) || (r44 <= 1) || (r45 <= 1) || (r46 <= 1) || (r47 <= 1) || (r48 <= 1) || (r49 <= 1) || (r50 <= 1) || (r51 <= 1) E(i,j) = NaN; else E(i,j) = sqrt(abs(1 + exp(i*G1(1)*a + j*G1(2)*b) + exp(i*G2(1)*a + j*G2(2)*b) + exp((i*G1(1) + j*G1(2))*a + (i*G2(1) + j*G2(2))*b))); end end end % 绘制能带结构图 figure; hold on; axis([-1 1 -1 1]); for f = f_min:f_step:f_max contour(sin(Kx*linspace(-pi,pi,2000)), sin(Ky*linspace(-pi,pi,2000)), E, [f f], 'LineColor', 'blue'); end xlabel('k_x'); ylabel('k_y'); title('二维声子晶体能带结构'); ``` 请注意,此代码仅提供了一个简单的框架,您需要根据自己的需要进行修改和优化。此外,由于该算法的计算量较大,可能需要一些时间才能生成完整的能带结构图。

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