Trampolim revolucionário para fônons: o futuro do transporte sonoro!

Trampolim revolucionário para fônons: o futuro do transporte sonoro!

Konstanz, Deutschland - Pesquisadores da Universidade de Konstanz, da Universidade de Copenhague e da ETH Zurique desenvolveram um novo "trampolim para fônons" que demonstra métodos anteriormente desconhecidos para transporte de fônonos. Esse trampolim inovador tem apenas 0,2 milímetros de largura e tem um pano de salto com uma espessura de 20 milhões de milímetros. According to the University of Konstanz , the surface shows a punctual pattern from triangular holes and can swing in different directions, which means that a "trampoline in O trampolim ”é criado.

As vibrações funcionam em um padrão triangular perfeito e o trampolim atua como uma escada de onda para fônons, que são os "quantums sonoros", as vibrações na grade de cristal de um sólido. Devido à estrutura de superfície única, os fônons podem ser guiados "ao virar da esquina" quase sem perda. É possível orientar os fônons através de curvas estreitas de 120 graus com perdas inferiores a uma a dez mil, o que fornece uma taxa de perda comparável às técnicas modernas de telecomunicações.

Detalhes de desenvolvimento e possíveis aplicações

O design do trampolim foi feito pelo Prof. Dr. Oded Zilberberg projetado, enquanto sua implementação foi realizada por colegas da Universidade de Copenhague e Eth Zurich. Os resultados desta pesquisa foram publicados na revista Nature . Zilberberg já pensou na oportunidade de construir o trampolim no tamanho humano, o que indica aplicações futuras. A pesquisa foi financiada por várias instituições, incluindo o Conselho Europeu de Pesquisa e a Fundação de Pesquisa Alemã.

Outro aspecto importante derivado dos resultados atuais da pesquisa é a descoberta do espectro fonônico de gráficos de Jiade Li e seus colegas do Instituto de Física da China. De acordo com um relatório sobre APS física , novos experimentos mostram que os gráficos não apenas têm elétrons topológicos, mas também fônons topológicos. Esses materiais topológicos têm propriedades como fluxos de superfície sem dissipação e podem desempenhar um papel crucial no desenvolvimento de diodos fonônicos e outros dispositivos fonônicos.

Fônons topológicos e sua caracterização

Os fônons topológicos, caracterizados na pesquisa mais recente, são conectados por invariantes topológicos especiais que estão ligados a simetrias cristalinas. Eles podem ocorrer em diferentes cristais, dependendo do recebimento de simetrias, como simetria de espelho ou inversão. De acordo com um artigo sobre Nature Mostrar weyl-fonons, que são ocorridos em estruturas não centrossimétricas, que são descritas pelo número do copo. Esses desenvolvimentos abrem novas perspectivas na ciência dos materiais, especialmente em substâncias cristalinas quirais, onde geralmente ocorrem fônons topológicos.