声梯度折射率材料(materials with acoustic graded index),理学-物理学-声学-声学超常材料,一种非均质的复合材料,它的组分和结构在材料内部按一定规律连续变化,从而使折射率也相应地呈连续变化。在传统的声学系统中,构成元件的材料一般都是均质的,各元件内部折射率通常为常数,可通过改变元件的尺寸或形状来实现所需要的功能。利用梯度折射率材料则可以根据需要设计渐变的微结构,使材料内部的等效折射率按要求连续变化并实现相应的功能。一种常见的实现方法是在声波传播的基底媒质中嵌入不同大小的亚波长散射体,可用于实现各种类型的声学透镜以及声场调控。一个典型的声梯度折射率材料构成的透镜如图所示。通过在空气中排列不同大小的十字形散射体,可对声波实现聚焦。由于每个十字形散射体尺寸都远小于对应的声波波长,根据等效介质理论,每个散射单元都可以看作均一介质,这些等效介质连接起来形成连续变化的梯度折射率材料。根据需要设计散射体的几何参数,使这些散射体的等效折射率在1~2之间连续变化。同时,为了降低能量损失并提高聚焦效率,还需使此梯度折射率材料声阻抗与背景媒质相匹配。