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声子晶体中的声谷态输运
  • ISSN号:0379-4148
  • 期刊名称:《物理》
  • 时间:0
  • 分类:O482.532[理学—固体物理;理学—物理]
  • 作者机构:武汉大学物理科学与技术学院,武汉430072
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:11374233,11674250)资助项目
中文摘要:

如同自旋电子学中的自旋,固体中的能谷自由度可视为新的信息载体,从而用于未来的电子器件设计。最近,作者将谷态的概念引入到声子晶体中,揭示其涡旋属性并建立激发选择定则。有趣的是,声谷态可由外部声场直接激发,并通过探测声子晶体内外的声场分布展示其极化特性。这种涡旋手性锁定的谷输运将为人们提供全新的声波操控方式。考虑到声和物质的相互作用,也可预期谷涡旋态的其它新奇应用,如旋转操纵微颗粒等。进一步研究发现,存在两类拓扑非平庸的声谷霍尔相,它们之间的界面可以支持拓扑保护的边缘态。研究表明,该边缘态具备各种新颖的性质,如谷选择性激发、边界拐弯抗反射等。

英文摘要:

Like the spin in spintronics, the valley index in solid-state materials can be viewed as a new carder of information, which is useful for designing modern electronic devices. Recently, we have applied the concept of valleytronics to sonic crystals, revealed the vortex na- ture of valley states, and established valley-selection rules. Interestingly, the acoustic valley states can be stimulated directly by external sound, and detected through the field distributions inside and outside the crystal. The vortex chirality-locked valley transport enables a novel manipulation of sound. Considering the interaction between sound and matter, other fancy applications can also be anticipated for the valley vortex states, such as rotating micro-particles. In addition, we find that there exist two kinds of topologically distinct acoustic valley Hall phases, and an interface separating them can host topologically-protected edge states, associated with many exotic trans- port properties (such as valley selective excitations and antireflection in bent corners).

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期刊信息
  • 《物理》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:朱星
  • 地址:北京603信箱
  • 邮编:100190
  • 邮箱:physics@aphy.iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649470 82649266
  • 国际标准刊号:ISSN:0379-4148
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1957/O4
  • 邮发代号:2-805
  • 获奖情况:
  • 2002年中国科协优秀期刊三等奖,2000年度中科院优秀期刊一等奖,2001年入选“中国期刊方阵”,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:8902