ترجمه فارسی مقاله طراحی و کنترل الگوهای quasiperiodic ذرات با امواج صوتی ایستاده

چکیده

We develop a method to design tunable quasiperiodic structures of particles suspended in a fluid by controlling standing acoustic waves. One application of our results is to ultrasound directed self-assembly, which allows fabricating composite materials with desired microstructures. Our approach is based on identifying the minima of a functional, termed the acoustic radiation potential, determining the locations of the particle clusters. This functional can be viewed as a two- or three-dimensional slice of a similar functional in higher dimensions as in the cut-and-project method of constructing quasiperiodic patterns. The higher dimensional representation allows for translations, rotations, and reflections of the patterns. Constrained optimization theory is used to characterize the quasiperiodic designs based on local minima of the acoustic radiation potential and to understand how changes to the controls affect particle patterns. We also show how to transition smoothly between different controls, producing smooth transformations of the quasiperiodic patterns. The developed approach unlocks a route to creating tunable quasiperiodic and moiré structures known for their unconventional superconductivity and other extraordinary properties. Several examples of constructing quasiperiodic structures, including in two and three dimensions, are given.

چکیده به فارسی (ترجمه ماشینی)

ما با کنترل امواج صوتی ایستاده ، روشی را برای طراحی ساختارهای شبه پیروز قابل تنظیم از ذرات معلق در یک مایع ایجاد می کنیم.یکی از کاربردهای ما به سونوگرافی خود مونتاژ است که به ساخت مواد کامپوزیت با ریزساختارهای مورد نظر امکان می دهد.رویکرد ما مبتنی بر شناسایی حداقل عملکردی است که به آن پتانسیل تابش آکوستیک گفته می شود و مکان خوشه های ذرات را تعیین می کند.این عملکردی را می توان به عنوان یک قطعه دو یا سه بعدی از یک عملکرد مشابه در ابعاد بالاتر مشاهده کرد ، همانطور که در روش برش و پیش بینی ساخت الگوهای شبه پری.بازنمایی ابعادی بالاتر امکان ترجمه ، چرخش و بازتاب الگوهای را فراهم می کند.از تئوری بهینه سازی محدود برای توصیف طرح های quasiperiodic بر اساس حداقل موضعی از پتانسیل تابش آکوستیک و برای درک چگونگی تغییرات در گروه شاهد بر الگوهای ذرات استفاده می شود.ما همچنین نشان می دهیم که چگونه می توان بین کنترل های مختلف هموار را انتقال داد و باعث ایجاد تحولات صاف از الگوهای quasiperiodic می شود.این رویکرد توسعه یافته مسیری را برای ایجاد ساختارهای شبهری و مویر قابل تنظیم که به دلیل ابررسانا بودن غیر متعارف و سایر خصوصیات خارق العاده آنها شناخته شده است ، باز می کند.نمونه های مختلفی از ساخت ساختارهای quasiperiodic ، از جمله در دو و سه بعد ، آورده شده است.