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外爾聲子晶體和拓?fù)浔Wo(hù)的SAW圖:a,實(shí)驗(yàn)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(biāo)記四個(gè)側(cè)面。c,單位晶胞的幾何形狀,a = h = 3b = 29.4mm。d-f,分別是三個(gè)表面XZ1,YZ1和XZ2的正視圖。在每個(gè)表面處,紅色星形表示產(chǎn)生單向手征SAW點(diǎn)狀聲源的位置,并且插圖中的彩色區(qū)段表示表面終止的精細(xì)結(jié)構(gòu)。g,沿高對(duì)稱方向模擬的體積帶分散。彩色線代表最低的三個(gè)波段。h,Weyl聲子晶體的第一個(gè)散布里淵區(qū)和相關(guān)的投影表面布里淵區(qū)。g和h標(biāo)記Weyl中的有色球體具有不同的拓?fù)潆姾?。i-k,分別對(duì)于三個(gè)側(cè)面XZ1,YZ1和XZ2,kz =0.5π/ h的模擬SAW色散(綠線)與實(shí)際測(cè)量(色標(biāo)中的亮色,代表傅立葉變換)的壓力場(chǎng)非常吻合)。l-n分別表示在5.75 kHz的Weyl頻率下進(jìn)行模擬和測(cè)量擴(kuò)展表面布里淵區(qū)域中的相應(yīng)EFC。灰色區(qū)域顯示投影的體積帶,藍(lán)色球體標(biāo)記投影的Weyl點(diǎn)K和K',綠色箭頭表示SAW組速度的方向。與實(shí)際的測(cè)量非常一致(色標(biāo)中的亮色,代表測(cè)量壓力場(chǎng)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(xué)和德克薩斯大學(xué)的研究小組開發(fā)了一種既能提供負(fù)折射又不產(chǎn)生反射的人造材料。他們將其研究結(jié)果發(fā)表在了“ 自然 ”雜志上的論文中,文中詳細(xì)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(xué)的研究員張負(fù)責(zé)為雜志中的觀點(diǎn)提供強(qiáng)有力論證。
初中物理指出,當(dāng)光線照射到水面時(shí),水中的倒影呈現(xiàn)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(huì)在水面的兩側(cè)卷起,光學(xué)里將其描述為常態(tài)。他還指出,這就是自然界中幾乎所有材料都會(huì)出現(xiàn)這種情況。但他也指出,理論上制備出違反常規(guī)的材料也不是不可能。因此,經(jīng)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(fù)折射,同時(shí)在同一個(gè)樣品內(nèi)的不同樣品內(nèi)出現(xiàn)折射,以有效避免不必要的反射。
研究人員報(bào)告說,他們首先研究了Weyl半金屬的特性,這是最近發(fā)現(xiàn)的具有有趣拓?fù)涮匦缘牧孔硬牧?。為了將他們學(xué)到的東西應(yīng)用到非金屬材料上,他們使用環(huán)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(zhuǎn)的逆時(shí)針方式將板堆疊。在這樣做時(shí),他們發(fā)現(xiàn)所得到的材料不僅表現(xiàn)出負(fù)折射,而且還吸收了所有聲波,但沒有被反射。
Baile認(rèn)為該新材料將為多領(lǐng)域的新開發(fā)奠定基礎(chǔ),如果該材料能夠吸收光波那么則可用于新型光學(xué)系統(tǒng)。他指出,這種材料也可能在聲學(xué)系統(tǒng)中找到許多用途,例如改進(jìn)的超聲波裝置。他進(jìn)一步指出,無反射材料可以提高許多現(xiàn)有設(shè)備的效率。 |