Гиперзвук – высокочастотная часть спектра упругих волн – от 109 до 1012 – 1013 Гц. По физической природе гиперзвук ничем не отличается от ультразвука. Однако благодаря более высоким частотам и, следовательно, меньшим, чем в области ультразвука, длинами волн значительно более существенными становятся взаимодействия гиперзвука с квазичастицами в среде – с электронами проводимости, тепловыми фононами, магнонами и другими. Гиперзвук также представляют как поток квазичастиц – фононов.Область частот гиперзвука соответствует частотам электромагнитных колебаний дециметрового, сантиметрового и миллиметрового диапазонов (т. н. сверхвысоким частотам — СВЧ). Используя технику генерации и приёма электромагнитных колебаний СВЧ, удалось получить и начать исследование частот гиперзвука ~ 1011 гц.
Первые экспериментальные методы генерации и приема гиперзвука были открыты на физическом факультете МГУ К.Н. Баранским. Долгое время гиперзвуковые волны не удавалось получать искусственным путём (в этом одна из причин выделения этой области спектра упругих волн, названной «гиперзвуком»), поэтому изучали гиперзвук теплового происхождения. Твёрдое кристаллическое тело можно представить как некоторую объёмную пространственную решётку, в узлах которой расположены атомы или ионы. Тепловое движение представляет собой непрерывные и беспорядочные колебания этих атомов около положения равновесия. Такие колебания можно рассматривать как совокупность продольных и поперечных плоских упругих волн самых различных частот — от самых низких собственных частот упругих колебаний данного тела до частот 1012—1013 гц (далее спектр упругих волн обрывается), распространяющихся по всевозможным направлениям. Эти волны называют также дебаевскими волнами, или тепловыми фононами.
  Фонон представляет собой элементарное возбуждение решётки кристалла или квазичастицу с энергией ћn и импульсом ћn/c, где n — частота, с — скорость звука в кристалле и ћ — постоянная Планка. Фонону соответствует плоская упругая волна определенной частоты подобно тому, как фотону соответствует плоская электромагнитная волна определённой частоты. Тепловые фононы имеют широкий спектр частот, тогда как искусственно получаемый гиперзвук может иметь какую-нибудь одну определенную частоту. Поэтому искусственно генерируемый гиперзвук можно представлять как поток когерентных фононов. В жидкостях тепловое движение имеет характер, близкий к характеру теплового движения в твёрдых телах, поэтому в жидкостях, как и в твёрдых телах, тепловое движение непрерывно генерирует некогерентные гиперзвуковые волны.
  До того как стало возможным получать гиперзвук искусственным путём, изучение гиперзвуковых волн и их распространения в жидкостях и твёрдых телах проводилось главным образом оптическим методом. Наличие гиперзвука теплового происхождения в оптически прозрачной среде приводит к рассеянию света с образованием нескольких спектральных линий, смещенных на частоту гиперзвука n, т. н. Мандельштама — Бриллюэна рассеяние. Исследования гиперзвука в ряде жидкостей привели к открытию в них зависимости скорости распространения гиперзвука от частоты и аномального поглощения.
 Современные методы излучения и приёма гиперзвука, так же как и ультразвука, основываются главным образом па использовании явлений пьезоэлектричества и магнитострикции. Для возбуждения можно использовать резонансные пьезоэлектрические преобразователи пластинчатого типа, которые применяются в
диапазоне частот, однако для гиперзвука толщина таких преобразователей должна быть очень мала ввиду малости длины волны гиперзвука, поэтому их получают, например, путём вакуумного напыления плёнок из пьезоэлектрических материалов (CdS, ZnS,ZnO, AlN и др.) на торец звукопровода; применяют и плёнки резонансной толщины (например, плёнки никеля или пермаллоя). 
Используется также нерезопансный метод возбуждения гиперзвука с поверхности диэлектрического пьезоэлектрического кристалла. Кристалл помещается торцом в электрическое поле СВЧ (в большинстве случаев — в объёмный резонатор). Скачок диэлектрической проницаемости, который который имеет место на границе кристалла, приводит к появлению на его поверхности зарядов, меняющихся с частотой поля и сопровождающихся переменной пьезоэлектрической деформацией. Эта деформация распространяется по кристаллу в виде продольной или сдвиговой упругой волны.
Аналогично возбуждается гиперзвук с поверхности магнитострикционных кристаллов, в этом случае торец кристалла помещается в магнитное поле СВЧ. Однако эти методы генерации и приёма гиперзвука отличаются малой эффективностью преобразования электромагнитной энергии в акустическую (порядка нескольких процентов). Для генерации гиперзвука всё шире применяются лазерные источники, а также устройства на сверхпроводниках.
 Взаимодействие гиперзвука со светом проявляется, как упоминалось выше, в рассеянии света на гиперзвуке теплового происхождения, но эффективность этого взаимодействия очень мала. Однако применив мощный источник света (например, импульс мощного рубинового лазера), можно получить заметное усиление падающим светом упругой волны. В результате можно генерировать интенсивную гиперзвуковую волну в кристалле мощностью несколько десятков квт. В свою очередь, усиленная упругая волна будет в большей степени рассеивать падающий свет, так что при определенных условиях интенсивность рассеянного света может быть одного порядка с падающим; это явление называется вынужденным рассеянием Мандельштама — Бриллюэна.

 

 

Изучение затухания гиперзвука в металлах на электронах проводимости позволяет получить важные характеристики металлов (поверхность Ферми, энергетическая щель в сверхпроводниках и т.д.).

При помощи акустического парамагнитного резонанса оказывается возможным изучать переходы между такими уровнями атомов в парамагнетиках, которые являются запрещенными для электронного парамагнитного резонанса.

Свойства гиперзвука позволяют использовать его для исследования состояния в-ва, особенно в физике тв. тела. Существенную роль играет использование гиперзвука для т. н. акустических линий задержки в области СВЧ, а также для создания устройств акустоэлектроники и акустооптики.

Современные методы генерации и приёма гиперзвука основываются главным образом на использовании явлений пьезоэлектричества (возникновения электрических зарядов на поверхности пьезоэлектрического кристалла, например на пластинке кварца, вырезанной определенным образом под действием механической деформации, и, наоборот, деформация кристалла, помещенного в электрическое поле) и магнитострикции (изменения формы и размеров тела при намагничивании и изменения намагниченности при деформации).

Одним из наиболее распространённых методов генерации гиперзвука является его возбуждение с поверхности пьезоэлектрического кристалла. Для этого последний своим торцом помещается в ту часть резонатора, где имеется максимальная напряжённость электрического поля СВЧ; если кристалл — не пьезоэлектрик, то на его торец наносится тонкая пьезоэлектрическая плёнка, например из сернистого кадмия. Под действием электрического поля СВЧ возникает переменная деформация с той же частотой, которая распространяется по кристаллу со скоростью гиперзвука в виде продольной, или сдвиговой, волны. При этом источником этой волны служит сама торцовая поверхность кристалла. В свою очередь, механическая деформация вызывает на поверхности кристалла появление электрического заряда и, следовательно, подобным же образом может осуществляться приём гиперзвука.