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研究揭示拓扑声学中的角模式反常现象（图）
拓扑声学 角模式 反常
2023/4/21
拓扑声学研究起源于利用声学人工结构实现凝聚态物理中复杂拓扑物理机制的过程。此后，拓扑声学为实现声场的定向调控提供了前景可观的新思路。然而，已有研究多基于凝聚态物理中贝里曲率的概念分析体系的拓扑性质，但该方法已不再适用于具有各种复杂晶体对称性的声学拓扑结构。此外，声波作为经典波缺少限制拓扑态频率的对称性，导致大量的声学拓扑态湮灭在体连续谱中，从而无法被实验观测和调控利用。
我校物理学院声学研究所、人工微结构科学与技术协同创新中心程建春和邹欣晔课题组在声人工结构研究方面取得重要突破，基于声学拓扑晶体绝缘体，首次在不引入量子自旋霍尔效应的情况下，实现了具有"螺旋形"的高阶拓扑态。
武汉大学物理科学与技术学院刘正猷团队利用含谷指数的声子晶体构筑异质结构，实现了谷锁定的声波拓扑波导输运。该工作以“Valley-locked waveguide transport in acoustic heterostructures”（《声学异质结构中声波的谷锁定波导输运》）为题发表在Nature Communications（《自然·通讯》）上。武汉大学为唯一署名单位，博士毕业生王暮迪为第...
南京大学现代工程与应用科学学院何程、陈延峰团队在微结构声拓扑态研究中取得重要进展——首次实现了三维声拓扑绝缘体（图）
南京大学现代工程与应用科学学院 何程 陈延峰 微结构 声拓扑态 三维 绝缘体
2020/5/28
南京大学固体微结构物理国家重点实验室、现代工程与应用科学学院、人工微结构科学与技术协同创新中心的何程、陈延峰研究团队，在理论上设计和实验研制出三维声拓扑绝缘体，观测到了其中无能隙的二维狄拉克型表面色散和无能隙的一维拓扑棱态。该工作揭示出拓扑声子在三维微结构材料中边界局域的、单向的和无反射损耗的传播特性，为利用人工设计的对称性和三维声子晶体研制拓扑声学和自旋声学器件发展了新的原理。相关工作以"Aco...
声学蜂窝结构中的拓扑角态
声学蜂窝结构 二阶拓扑绝缘体 角态
2022/3/15
高阶拓扑绝缘体是近年来发现的一类具有特殊拓扑相的新型拓扑绝缘体，目前已在光学、声学等多种经典波系统中实现。本文采用数值模拟方法研究了一种二维声学蜂窝结构，通过调节胞内和胞间耦合波导管，使体能带发生反转诱导拓扑相变，进而利用拓扑相构建出声学二阶拓扑绝缘体。蜂窝结构的拓扑性质可以用量子化的四极矩Qij表征，当Qij=0时，系统是平庸的；而当Qij=1/2时，系统是拓扑的。基于该蜂窝结构，分别研究了六边...
《Advanced Materials》发表南京大学声学研究所刘晓峻教授和程营教授课题组在声学高阶拓扑绝缘体研究领域最新研究成果（图）
南京大学声学研究所 刘晓峻 教授 程营 声学 高阶 拓扑 绝缘体
2019/12/11
我校物理学院声学研究所刘晓峻教授和程营教授课题组在深亚波长高阶声学拓扑绝缘体研究方面取得重要进展，他们基于穿孔板结构成功构造了深亚波长尺度的二阶声学拓扑绝缘体，实验上实现了同时存在于三个频带的低维角态，并且基于此结构提出了一种声学成像器件，相关研究成果以《Deep-Subwavelength Holey Acoustic Second-Order Topological Insulators》为题...
南京大学固体微结构物理国家重点实验室、现代工程与应用科学学院、物理学院、人工微结构科学与技术协同创新中心的何程、卢明辉和陈延峰研究团队与张海军课题组合作，在理论上设计和实验上研制了一种特殊的杂化三维声学拓扑绝缘态。与一般三维拓扑绝缘体表面的狄拉克锥（各方向均为线性色散）不同，该声学拓扑表面态具有方向性色散：沿一个方向为线性，另一方向则为二次型。该工作展示了通过人工微结构设计、调控、操纵拓扑声学表面...
清华大学物理系徐勇、段文晖研究组理论预言三维拓扑声子态（图）
清华大学物理系 徐勇 段文晖 三维拓扑声子态
2019/9/30
清华大学物理系徐勇、段文晖课题组理论预言了一类受晶格对称性保护的三维拓扑声子态，揭示了声子体系中隐含的赝自旋、赝自旋-轨道耦合及其演生的新奇物理效应，并进一步提出潜在的器件应用与可能的材料实现。相关成果以《具有可操控赝自旋物理的三维拓扑声子态》（“Three-Dimensional Topological States of Phonons with Tunable Pseudospin Phys...
《Physical Review Letters》发表南京大学物理学院声学研究所刘晓峻教授和程营教授课题组在非厄米拓扑声子晶体领域的最新研究成果（图）
南京大学物理学院 声学 刘晓峻 教授 程营 非厄米 拓扑 声子晶体
2019/5/22
南京大学物理学院声学研究所刘晓峻教授和程营教授课题组在拓扑声子晶体研究方面取得重要进展，他们将非厄米性与二阶拓扑声子晶体相结合，得到了能量集中在声子晶体拐角处的角态，并且可以通过改变非厄米强度调节角态能量的衰减或增强，相关研究成果以《Non-Hermitian Sonic Second-Order Topological Insulator》为题于2019年5月15日在线发表在国际权威期刊Phys...
浙江大学信息与电子工程学院高飞研究员与合作团队于《Nature Materials》发表关于“二阶声学拓扑绝缘体”的最新研究（图）
浙江大学信息与电子工程学院 高飞 研究员 二阶声学 拓扑绝缘体
2019/10/11
新加坡南洋理工大学Baile Zhang副教授、Yidong Chong副教授，以及浙江大学的高飞研究员的研究团队，近日基于kagome晶格成功实现了二阶声学拓扑绝缘体，该类拓扑绝缘体能够进行四极子极化，并具有可量子化的非平庸体拓扑Wannier中心。该结构中的晶格表现为受声学角态影响的量子化的偶极矩，改变角态可以控制受拓扑保护的局部谐振情况。该研究成果以《Acoustic higher-orde...
《Advanced Materials》发表南京大学物理学院声学研究所刘晓峻教授、程营教授课题组在拓扑声子晶体研究领域最新研究成果（图）
南京大学物理学院 声学 刘晓峻 教授 程营 拓扑声子晶体
2018/9/20
南京大学物理学院声学研究所刘晓峻教授、程营教授课题组在拓扑声子晶体研究方面取得重要进展，他们利用声学谷霍尔拓扑绝缘体成功构造了具有高指向性和抗干扰能力的声学天线，相关研究成果2018年9月6日以《Directional Acoustic Antennas Based on Valley-Hall Topological Insulators》为题发表在国际权威期刊Advanced Material...
第四届声子晶体/声学超材料，声子传输/声子耦合与拓扑声子学国际会议（The 4th International Conference on Phononic Crystals/Metamaterials,Phonon Transport/Coupling and Topological Phononics ）
第四届 声子晶体/声学超材料，声子传输/声子耦合与拓扑声子学 国际会议
2017/1/11
“声子学（Phononics）”是近年来凝聚态物理领域发展起来的一门新兴学科。随着其相关研究工作不断从理论探索走向工程应用，工程实践驱动为该学科的发展注入了新的活力。声子学的发展体现出物理、振动、声学、热学、力学、材料和机械工程等多学科交叉融合发展的特点，受到国内外相关领域的广泛关注，展现出蓬勃的生命力和广阔的前景。声子学研究的基本对象是一种假想的虚拟粒子——“声子（Phonon）”。声子概念的提...