Revolutionær trampolin for fononer: Fremtiden for lydtransport!

Revolutionær trampolin for fononer: Fremtiden for lydtransport!

Konstanz, Deutschland - Forskere fra University of Konstanz, University of Copenhagen og ETH Zürich har udviklet en ny "trampolin for fononer", der demonstrerer tidligere ukendte metoder til fonontransport. Denne innovative trampolin er kun 0,2 millimeter bred og har en hoppeklud med en tykkelse på 20 millioner dem millimeter. I henhold til University of Konstanz , viser overfladen et punktligt mønster fra triangulære huller og kan svinge i forskellige retninger, som betyder, at en "tramp i trampolinen ”oprettes.

Vibrationerne kører i et perfekt trekantet mønster, og trampolinen fungerer som en bølgestige for fononer, som er de "lydkvantum", vibrationerne i krystalgitteret på et fast stof. På grund af den unikke overfladestruktur kan fononer styres "rundt om hjørnet" næsten uden tab. Det er muligt at guide fononer gennem smalle kurver på 120 grader med tab på mindre end en til ti tusind, hvilket leverer en tabshastighed, der kan sammenlignes med moderne telekommunikationsteknikker.

udviklingsoplysninger og mulige applikationer

Designet af trampolinen blev lavet af professor Dr. Oded Zilberberg designet, mens hans implementering blev udført af kolleger ved University of Copenhagen og Eth Zürich. Resultaterne af denne forskning blev offentliggjort i tidsskriftet natur . Zilberberg har allerede tænkt på muligheden for at opbygge trampolinen i menneskelig størrelse, hvilket indikerer fremtidige applikationer. Forskning blev finansieret af flere institutioner, herunder det europæiske forskningsråd og det tyske forskningsfundament.

Et andet vigtigt aspekt, der er afledt af aktuelle forskningsresultater, er opdagelsen af ​​det fononiske spektrum af grafer af Jiade Li og hans kolleger fra Institute of Physics in Kina. I henhold til en rapport om APS -fysik , viser nye eksperimenter, at grafer ikke kun har topologiske elektroner, men også topologiske fononer. Disse topologiske materialer har egenskaber, såsom spredningsfri overfladestrømme og kunne spille en afgørende rolle i udviklingen af ​​fonondioder og andre fononiske enheder.

topologiske fononer og deres karakterisering

Topologiske fononer, der er karakteriseret i den seneste forskning, er forbundet med specielle topologiske invarianter, der er knyttet til krystallinske symmetrier. De kan forekomme i forskellige krystaller, afhængigt af modtagelsen af ​​symmetrier såsom spejl eller inversionssymmetri. I henhold til en artikel om Natur Vis weyl-phonons, der forekommer i ikke-centrosymmetriske strukturer, som er beskrevet af cupnummeret. Disse udviklinger åbner nye perspektiver inden for materialevidenskab, især i chirale krystallinske stoffer, hvor topologiske fononer ofte forekommer.