科学家揭示了新蹦床设计中声子的秘密！

科学家揭示了新蹦床设计中声子的秘密！

物理学的突破性发展产生了一种充当声子波导的新结构。这项创新技术是由氮化硅制成的蹦床，由康斯坦茨大学、哥本哈根大学和苏黎世联邦理工学院的物理学家团队设计。蹦床宽度仅为 0.2 毫米，跳垫厚度为百万分之 20 毫米，其特点是布满三角形孔，并可向不同方向摆动。在中心，出现了一个引人注目的“蹦床中的蹦床”，振动以完美的三角形模式运行。这些特性使得声子“绕过拐角”几乎没有损失地传导成为可能。

声子被称为“声音量子”，是固体晶格振动的重要组成部分。大声 康斯坦茨大学 这种蹦床可以引导声子进行高达 120 度的急转弯，损失率明显低于万分之一。这一丢失率与现代电信技术相当，表明该技术在实际应用中具有巨大潜力。

研究与开发

这款迷人蹦床的设计者 Oded Zilberberg 教授博士也考虑了开发人体尺寸模型的可能性。这项研究得到了多个机构的支持，包括欧洲研究委员会和德国研究基金会。该结果最近发表在《自然》杂志上，强调了这项工作的相关性和创新水平。

这些发展是在强调声子结构及其在现代技术中的应用的背景下出现的。例如，在中国物理研究所的李家德和他的同事的实验中，石墨烯的声子谱被高度详细地记录下来。这些研究表明，晶体中的声子可以根据具有拓扑特征的能带结构起作用。石墨烯已经检测到拓扑电子，新发现表明拓扑声子也存在。如何 aps.org 据报道，这对于理解和开发声子器件至关重要。

拓扑声子及其应用

拓扑材料的特点是其特殊性能，例如无耗散表面电流，对杂质和缺陷不太敏感。这开启了开发声子器件（例如声子二极管）的可能性。未来的研究将集中于检测拓扑声子边缘态，这对于技术实现非常重要。

除了声子研究中的创新设计之外，进一步了解声子在保持镜像或反演对称性的晶体中出现也很重要。在这种背景下，研究人员在最近的研究中证明，外尔声子存在于非中心对称结构中。外尔声子由陈数描述，并允许基于（螺旋）旋转对称性进行分类。大声 自然网 这些拓扑声子通过非弹性 X 射线散射进行实验检测。

总之，蹦床技术的发展与拓扑声子研究的结合为未来技术开辟了广阔的前景。理论模型和实验结果的结合有望开创固态材料物理学的新时代。