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华南理工大学博士后研究成果在《物理评论快报》上发表

澳门新浦京电子游戏,新闻网讯(通讯员物苑)8月2日, 澳门新浦京娱乐官方网站,Nature澳门新浦京手机版, (《自然》)在线发表了我校物理科学与技术学院刘正猷、邱春印教授的最新研究成果。

近日,世界著名物理学学术期刊《物理评论快报》发表了题为“Valley Topological Phases in Bilayer Sonic Crystals”的研究论文。该论文第一署名单位为华南理工大学物理与光电学院,第一作者为该院博士后陆久阳,这也是物理与光电学院博士后利用学院科研平台完成并发表在国际顶尖期刊上的首个重要成果。

论文题为“Topological negative refraction of surface acoustic waves in a Weyl phononic crystal”(《外尔声子晶体中的声表面波拓扑负折射》),第一署名单位为武汉大学,博士生何海龙为第一作者,邱春印、刘正猷为通讯作者。

澳门新浦京娱乐官方网站 1论文截图能谷自由度标记动量空间中分立的能量极值,是一种有效的电子操控手段。能谷因其易调节性,近来越来越多地被引入到经典波体系当中,在声子晶体和光子晶体中实现了一系列的谷极化态和手征输运现象。此前该院刘正猷团队的研究表明,声学谷态具有明显的涡旋特征,其自身的输运类似于自旋霍尔效应,具有相反方向涡旋的声波会传播到晶体的两侧。具有声学带隙的二维声子晶体具有两种不同的的声绝缘相,其界面上存在无带隙的声边缘态。这种边缘态具备大量的传统声波导所没有的新颖性质,如对弯折的抗反射传播。由于人工晶体的宏观特性,界面上的声波输运可以被灵活调控。澳门新浦京娱乐官方网站 2图声子晶体双层结构示意图;双层声子晶体的谷拓扑相;双层声子晶体中的奇异声学传输行为,从上至下分别是层极化、层间振荡、层转化传输最近,研究团队将单层声学谷态拓展到双层结构中),利用层间耦合和散射体转角的改变,得到了双层声子晶体的谷拓扑相。类比于电子体中的自旋陈数,层极化可作为新的赝自旋自由度来划分不同的谷拓扑相,得到丰富的相图);具有不同谷拓扑相的声子晶体界面上存在受拓扑保护的声边缘传输,通过对不同谷拓扑相声子晶体的组合,可以得到多种奇异声学传输行为,如层极化、层间振荡、层转化传输等)。据了解,该研究成果在新型声学器件的设计上具有潜在应用价值。(图文/物理与光电学院 编辑/卢庆雷)附全文链接:

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日常生活经验告诉我们,光波在不同介质的界面上会发生反射和折射。事实上,对任何形态的波场,例如声波,这些基本的界面效应都会存在,并为设计各种波动元器件奠定了理论基础。早期的研究集中于均匀介质之间的界面,相对于入射波而言,折射波束出现在界面法线的两侧——现在称为正折射。随着人工结构材料的发展,人们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侧。这种反常的界面效应有望用于实现光学或声学超分辨成像。需要注意的是,这些折射过程总是伴随着界面反射,从而降低器件的功效。

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从左到右依次为正折射、负折射、拓扑正折射、拓扑负折射;对比于普通的折射现象,拓扑正、负折射过程中的反射(虚线箭头)完全被抑制。图中箭头1标记入射束,2标记反射束,3标记折射束

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