声波和弹性波在声人工复合结构中的传播特性近年来引起了人们广泛的关注。声超材料中人工结构的尺度一般小于波长，因而可以使用等效参数来描述此类结构的声学性质。通过引入特殊的微结构单元可以实现一些天然材料无法实现的结构参数，比如密度各项异性、负质量密度、负弹性模量等，并产生许多新颖的现象，如声学隐身、声超透镜成像等。1999 年美国国防部高级研究计划局（DARPA）对声子晶体的应用基础研究进行了大力资助，主要针对声滤波器、振动、噪音隔离以及声纳探测器件等研究领域；美国海军的研究部门在这方面已经取得了一定的成果。
张宇教授课题组研究流-固声子晶体的超广角透射特性(Chin.Phys. B , 23，124301（2014)，SCI）、超低频对称模式的全反射特性、缺陷态和安德森局域化等。实现亚波长水声复合换能器系统（尺寸小于声波波长）的非对称声单向能流控制，即亚波长声二极管。类比深海声道效应，利用声速梯度材料构造环形结构，实现球面波宽带非对称径向传输，即宽带径向声二极管（Chinese Science Bulletin, 59, 3239，(2014)，SCI)。根据声裂隙特征探讨低频声裂隙在声单向传输方向上的应用价值；设计实现结构尺寸小于声波波长的声单向传输系统，并讨论其影响因素。 声波单向传输系统在潜艇的消声瓦设计、医学超声设备等领域具有潜在的应用价值。
图6 基于深海声道模型的声超材料非对称能流控制效应，EI和II表示声波内部出射和外
