Ukrainian Journal of Physical Optics 
Home page
 
 

Other articles 

in this issue
Manifestations of acoustical activity in TeO2 crystals: The appearance of circularly phase difference

Zapeka B., Mys O. and Vlokh R.

Download this article

Abstract. We describe the effect of acoustical activity existing in TeO2 crystals under the condition of equal propagation velocities of the quasi-transverse and quasi-longitudinal waves. Relations for the phase velocities and the ellipticities of eigenwaves are obtained. It is found that the eigenwaves excited by the quasi-longitudinal wave and one of the quasi-transverse waves become circularly polarized. The difference of the phase velocities for these waves caused by the acoustical activity leads to a circular phase difference and also to rotation of the displacement vector with respect to the displacement vector that excites the acoustic wave.

Keywords: acoustic waves, acoustical activity, polarization, ellipticity, TeO2 crystals

PACS: 43.25.Ed, 78.20.Ek
UDC: 534-16+ 534.27+535.562
Ukr. J. Phys. Opt. 17 47-57
doi: 10.3116/16091833/17/2/47/2016
Received: 09.03.2016

Анотація. Описано явище акустичної активності в кристалах TeO2 за умови однакових швидкостей поширення квазі-поперечної і квазі-поздовжньої хвиль. Отримано співвідношення для швидкостей і еліптичностей власних хвиль. Установлено, що власні хвилі, які виникають внаслідок збудження квазі-поздовжньої і однієї з квазі-поперечних хвиль, є циркулярно поляризованими. Різниця швидкостей цих хвиль, спричинена акустичною активністю, приводить до появи циркулярної різниці фаз і повороту вектора зміщення по відношенню до вектора зміщення, що збуджує акустичну хвилю.
REFERENCES
  1. Pine A S, 1970. Direct observation of acoustical activity in α-quartz. Phys. Rev. B. 2: 2049–2054. doi:10.1103/PhysRevB.2.2049
  2. Silin V P, 1960. Contribution to the theory of absorption of ultrasound in metals. JETP.11: 703–707.
  3. Andronov A A, 1960. On the natural rotation of the polarization plane of sound. Izv. Vyshikh Uchebn. Zavedeniy, Ser. Radiofiz. 3: 645–649.
  4. Portigal D L and Burstein E, 1968. Acoustical activity and other first-order spatial dispersion effects in crystals. Phys. Rev. 170: 674–678. doi:10.1103/PhysRev.170.673
  5. Shaskolskaya M P. Acoustic crystals. Moscow: Nauka (1982).
  6. Pine A S, 1971. Linear wave-vector dispersion of the shear-wave phase velocity in quartz. J. Acoust. Soc. Amer. 49: 1026–1029. doi:10.1121/1.1912444
  7. Lin C and Fang Tao, 1985. A study of acoustical activity of Bi12GeO20. Solid State Commun. 54: 803–806. doi:10.1016/0038-1098(85)90290-X
  8. Shen Zhigong, Zhao Jinkui, Lin Quan (C. Lin), Jialing Yu and Changgui Yi, 1989. Acoustical activity in tellurium. Solid State Commun. 72: 1027–1031. doi:10.1016/0038-1098(89)90621-2
  9. Moritz Elan, 1978. Acoustical activity in liquid crystals. Mol. Cryst. Liq. Cryst. 49: 7–11. doi:10.1080/00268947808070319
  10. Akhmedzhanov Farkhad R, 2015. Acoustical activity of lithium niobate crystals. J. Acoust. Soc. Amer. 138: 1940. doi:10.1121/1.4934128
  11. Vuzhva A D and Lyamov V E, 1977. Acoustical activity and other effects, caused by the spatial dispersion in crystals. Kristallografiya. 22: 131–137.
  12. Kumaraswamy K and Krishnamurthy N, 1980. The acoustic gyrotropic tensor in crystals. Acta Cryst. A. 36: 760–762. doi:10.1107/S0567739480001532
  13. Bhagwat K V, Wadhawan V K and Subramanian R, 1986. A new fourth-rank tensor for describing the acoustical activity of crystals. J. Phys. C: Solid State Phys. 19: 345–357. doi:10.1088/0022-3719/19/3/005
  14. Sirotin Yu I and Shaskolskaya M P. Fundamentals of crystal physics. Moscow: Nauka (1979).
  15. Konstantinova A F, Grechushnikov B N, Bokut B V and Velyashko E G. Optical properties of crystals. Minsk: Nauka i Technika (1995).
  16. Uchida N and Ohmachi Y, 1969. Elastic and photoelastic properties of TeO2 single crystal. J. Appl. Phys. 40: 4692–4695. doi:10.1063/1.1657275
(c) Ukrainian Journal of Physical Optics