《自然》发布了刘正秋邱春银团队的最新研究成果

时间:2019-02-04 17:07:00 来源:裕民农业网 作者:匿名



新闻网新闻(通讯员法庭)8月2日,大自然(《自然》)发表了物理科学与技术学院刘正宇教授和邱春银教授的最新研究成果。

该论文的标题是“Weyl声子晶体中表面声波的拓扑负折射”(《外尔声子晶体中的声表面波拓扑负折射》)。第一个签约单位是武汉大学,博士生何海龙是第一作者,邱春银和刘正轩是交流的作者。

日常生活经验告诉我们,光波会在不同媒体的界面反射和折射。实际上,对于任何形式的波场,如声波,这些基本的界面效应都会存在,并为各种波浪成分的设计奠定了理论基础。早期研究侧重于同质媒体之间的界面。折射光束出现在相对于入射波的界面两侧。——现在称为正折射。随着人造结构材料的发展,已经发现了另一种折射效应,即负折射。顾名思义,负折射发生在界面法线的同一侧。预期这种异常界面效应将用于实现光学或声学超分辨率成像。应该注意的是,这些折射过程总是伴随着界面反射,这降低了装置的功效。

从左到右,有正折射,负折射,拓扑正折射和拓扑负折射。与普通折射现象相比,拓扑的正折射和负折射中的反射(虚线箭头)被完全抑制。在该图中,箭头1标记入射光束,2标记反射光束,3标记折射光束。

基于一种新型声学人工结构材料,即外来声子晶体,本研究报告了一类新的界面波动响应——,即拓扑正折射和拓扑负折射。与传统的折射现象不同,这里完全抑制了反射波。研究表明,这种有趣的界面现象与声子晶体的能带拓扑直接相关。这项研究不仅更新了界面声学的理解,而且促进了固体“外来半金属”物理性质的研究。

这项工作的共同作者包括博士生叶丽萍,蔡翔宇,武汉大学范西英,武汉大学柯曼珠教授和UT达拉斯大学张帆博士。该研究由国家科技部973计划和国家自然科学基金资助。值得一提的是,刘正义领导的研究小组长期研究人工结构中声波传播的特点,取得了一系列创新性的研究成果。在过去的三年中,提出了声波谷自由度的概念,并发现了声谷状态的地形边界输运。首次观察了声子晶体中的外来点,研究了声表面波的相关拓扑传输特性。基于这些研究结果,许多文章已发表在顶级期刊上,如Nature(《自然》,1),Nature Physics(《自然-物理》,2)和Phys.Rev.Lett。(《物理评论快报》,4)。高级研究论文。

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(编辑:陈丽霞舒培)

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