外爾聲子晶體和拓撲保護的SAW圖:a,實驗樣品的圖像。b,基于三層的樣品的示意性頂視圖。XZ1,YZ1,XZ2和YZ2標記四個側面。c,單位晶胞的幾何形狀,a = h = 3b = 29.4mm。d-f,分別是三個表面XZ1,YZ1和XZ2的正視圖。在每個表面處,紅色星形表示產生單向手征SAW點狀聲源的位置,并且插圖中的彩色區段表示表面終止的精細結構。g,沿高對稱方向模擬的體積帶分散。彩色線代表最低的三個波段。h,Weyl聲子晶體的第一個散布里淵區和相關的投影表面布里淵區。g和h標記Weyl中的有色球體具有不同的拓撲電荷。i-k,分別對于三個側面XZ1,YZ1和XZ2,kz =0.5π/ h的模擬SAW色散(綠線)與實際測量(色標中的亮色,代表傅立葉變換)的壓力場非常吻合)。l-n分別表示在5.75 kHz的Weyl頻率下進行模擬和測量擴展表面布里淵區域中的相應EFC。灰色區域顯示投影的體積帶,藍色球體標記投影的Weyl點K和K',綠色箭頭表示SAW組速度的方向。與實際的測量非常一致(色標中的亮色,代表測量壓力場的傅里葉變換)。圖片來源: Nature (2018). DOI: 10.1038/s41586-018-0367-9
來自武漢大學和德克薩斯大學的研究小組開發了一種既能提供負折射又不產生反射的人造材料。他們將其研究結果發表在了“ 自然 ”雜志上的論文中,文中詳細闡述了,它是如何制作的,以及它的潛在的用途。南洋理工大學的研究員張負責為雜志中的觀點提供強有力論證。
初中物理指出,當光線照射到水面時,水中的倒影呈現彎曲,而另一部分光線被反射。zhang指出,在這種情況下,水中的倒影和折射光線會在水面的兩側卷起,光學里將其描述為常態。他還指出,這就是自然界中幾乎所有材料都會出現這種情況。但他也指出,理論上制備出違反常規的材料也不是不可能。因此,經過一番新的努力后,研究人員制備出了這樣一種材料,在某些界面呈負折射,同時在同一個樣品內的不同樣品內出現折射,以有效避免不必要的反射。
研究人員報告說,他們首先研究了Weyl半金屬的特性,這是最近發現的具有有趣拓撲特性的量子材料。為了將他們學到的東西應用到非金屬材料上,他們使用環氧樹脂和其他材料(以特定方式成形)制作了三層聲子晶體板。然后,他們沿著垂直軸以2π/ 3角度扭轉的逆時針方式將板堆疊。在這樣做時,他們發現所得到的材料不僅表現出負折射,而且還吸收了所有聲波,但沒有被反射。
Baile認為該新材料將為多領域的新開發奠定基礎,如果該材料能夠吸收光波那么則可用于新型光學系統。他指出,這種材料也可能在聲學系統中找到許多用途,例如改進的超聲波裝置。他進一步指出,無反射材料可以提高許多現有設備的效率。 |