Отзыв оппонента Кулаковой Л.А. (Распространение и преломление упругих волн в акустооптических кристаллах)

отзыв официального оппонента на диссертацию Мальиевой Полины Викторовны «Распространение и преломление упругих волн в акустооптических кристаллах», представленную на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.04.03 — радиофизика В последние годы в электродинамике, радиофизике, оптике и акустике особый интерес у исследователей вызывают среды с высокой анизотропией физических свойств. Хорошо известно, что данные среды активно используются для управления характеристиками электромагнитных волн.

В частности, к подобным средам относятся материалы с большой акустической анизотропией, применяющиеся в различных акустооптических и акустоэлектронных устройствах, В средах с акустической анизотропией важна информация об особенностях распространения упругих волн в косых срезах кристаллов. Оказалось, что именно вне плоскостей симметрии образцов наблюдаются необычные и интересные для практики явления, обусловленные анизотропией упругих свойств. Именно при использовании сложных геометрий взаимодействия света и звука обеспечивается улучшение рабочих характеристик акустооптических приборов нового поколения, например, квазиколлинеарных фильтров. Таким образом, диссертационная работа Мальневой П.В., посвященная исследованию закономерностей распространения упругих волн в акустооптических материалах с высокой анизотропией упругих свойств, является важной, тематика диссертации является актуальной и направленной на решение важных прикладных задач.

Рукопись диссертационной работы состоит из введения, четырех глав текста, заключения, списка литературы и приложения. Во введении приводится краткий обзор проведенных диссертантом исследований, обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цели и задачи работы, обозначена научная новизна и практическая значимость полученных результатов, а также их достоверность. Также во введении сформулированы основные положения, выносимые на защиту, Первая глава содержит результаты расчета фазовых и групповых скоростей упругих волн в кристаллах на основе решения уравнения Кристоффеля. Фазовые скорости звуковых волн рассчитаны в произвольных направлениях кубических, тетрагональных и тригональных акустооптических материалов.

В наглядной трехмерной форме представлены поверхности обратных скоростей наиболее интересных с точки зрения упругой анизотропии кристаллов. Из общего вида объемных поверхностей обратных скоростей найдены направления в кристаллах с максимальным углом между потоком упругой энергии и фазовой скоростью. Наконец, в плоскости ХОУ тетрагональных материалов найдены максимальные значения угла акустического сноса и доказана их зависимость от соотношения констант сн, с 2 и с66 матрицы упругости кристаллов.

Во второй главе представлены результаты расчета углов поляризации упругих волн в произвольных направлениях распространения звука в кубических, тетрагон альных и три гональных кристаллах. Подробно рассмотрены материалы, в которых фазовая скорость квазипродольной упругой волны оказывается меньше скорости квазисдвиговых мод.

В данных уникальных материалах определены совокупности направлений, в которых наблюдается необычное соотношение скоростей квазипродольных и квазисдвиговых волн. Найдено максимальное возможное значение угла акустического распространения в плоскости ХОУ тетрагональных кристаллов, при котором происходит смена типа акустической моды из квазипродольной в квазисдвиговую и наоборот, В третьей главе исследовано влияние пьезоэлектрического эффекта на фазовые скорости, направление вектора поляризации и углы акустического сноса в тригональных акустооптическ их кристаллах. При этом были рассчитаны параметры акустических волн в наиболее интересных для акустооптики материалах, таких, как ниобат лития, парателлурит и теллур, в которых величины пьезоэлекрических модулей значительно различаются.

Четвертая глава диссертационной работы содержит исследование преломления плоских объемных акустических волн при их прохождении границы раздела двух кристаллов, В качестве данных кристаллов выбраны наиболее часто используемые в акустооптике материалы: ниобат лития и парателлурит. Расчет проведен для различной взаимной ориентации кристаллографических осей этих двух материалов. Проанализированы направления волновых векторов и векторов Умова †Пойнтин преломленных мод при различных углах падения акустической волны на границу раздела. Приведены особые и поэтому интересные случаи преломления упругих волн на границе раздела двух кристаллов, сопровождающиеся явлением авто колл имации, «отрицательным» преломлением и совпадением направления распространения потоков энергии двух преломленных волн, имеющих отличные друг от друга фазовые скорости звука.

В Заключении собраны основные результаты проведенного исследования и сформулированы выводы. К основным достижениям работы Мальневой П.В. можно отнести следующее: 1. Проведено систематическое исследование известных на сегодняшний день кристаллических материалов, в которых фазовая скорость сдвиговой и квазисдвиго вой акустической моды превосходит соответствующую скорость продольной и квазипродольной акустической моды. Найдены направления в кристаллах селенистого туллия, теллура и парателлурита, вдоль которых наблюдается указанная аномалия. Доказано, что данная аномалия характерна для любого направления в плоскости ХОУ кристалла теллура, 2. Найдено максимально возможное значение угла распространения акустических волн в плоскости ХОУ кристаллов тетрагональной сингонии р = л'/8, при котором может произойти изменение типа акустической моды.

Доказано, что этот угол возрастает с ростом отношения констант жесткости сь6/с~ ~ и уменьшением с~2 ~е~ ~ в тетрагональных материалах. 3. Показано, что на границе раздела кристаллов ниобата лития и парателлурита при определенной ориентации границы раздела относительно кристаллографических осей двух данных материалов существуют такие ситуации, при которых поток энергии преломленной волны слабо зависит от направления потока падающей энергии. Таким образом, диссертационная работа Мальневой П.В. является законченным научным исследованием. Работа содержит результаты решения актуальной задачи и оставляет благоприятное впечатление. Научная новизна и практическая значимость полученных автором результатов не вызывают сомнений.

Все основные результаты диссертационной работы являются новыми и вполне оригинальными. Вместе с тем, по содержанию работы и ее результатам можно сделать ряд замечаний: 1. Литературный обзор не обособлен в отдельной части диссертационной работы. Вместо этого анализ литературы по теме исследования фрагментарно представлен в начале каждого раздела работы.

К сожалению, представленный литературный обзор не является исчерпывающим. 2. Сравнение полученных результатов с известными литературными данными для наиболее простых случаев распространения волн, ограниченных плоскостями симметрии кристаллов, в явном виде в тексте диссертации не представлено. 3. К сожалению, в диссертационной работе практически отсутствует и сравнение расчетных данных автора с результатами экспериментов, проведенными в косых срезах исследуемых кристаллов другими авторами.

Представленные замечания не снижают ценность научной работы и не изменяют положительной оценки полученных результатов и выводов. Официальный оппонент, доктор физико-математических наук ведущий научный сотрудник лаборатории физики сегнетоэлектричества и магнетизма ФТИ им. А.Ф. Иоффе РАН 194021, г. Санкт-Петербург, ул. Политехническая, 26 Тел. +7 ~812) 515-92-05 Е-пта11: 1 к Кулакова Л.А. Подпись доктора физико-математических наук ведущего научного сотрудника лаборатории физики сегнетоэлектричества и магнетизма Кулаковой Л.А.

удостоверяю. Ученый секретарь ФТИ им. А.Ф. Иоффе РАН доктор физико-математ профессор Шергин А.П. .~6 мая 2017 г, Материалы диссертации прошли апробацию на российских и международных конференциях. Результаты работы опубликованы в 10 научных публикациях, включая 3 статьи в рецензируемых научных изданиях из перечня ВАК, Текст автореферата диссертации хорошо отражает основное содержание и выводы работы. По мнению оппонента, диссертационная работа Мальневой П.В. «Распространение и преломление упругих волн в акустооптических кристаллах» полностью удовлетворяет всем требованиям ВАК, предъявляемым к диссертациям на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук, а ее автор заслуживает присуждения ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.04.03— радиофизика, .