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博士生吴宁关于片上声学奇异点的论文在期刊Science Advances发表

非厄米系统由于体系与外部环境存在耦合,在物理性质上与厄米系统有着明显差异,奇异点(Exceptional Points)正是非厄米系统中特有的一类简并态。与奇异点体系相关的物理效应及应用,如非对称模式转换、基于奇异点附近根号阶次模式劈裂的单模激光及其高灵敏度传感特性等在国际学术界引起广泛关注。目前已报道奇异点的研究工作主要集中在单一的光学体系中,基于其他物理体系奇异点的相关现象和应用仍有待进一步探索。声学模式易与多种物理量耦合,以此构建的多物理场耦合系统将给奇异点的研究提供更高的自由度;同时声学奇异点在超高灵敏度传感的应用方面具有更大优势。然而,高频声学模式难以调控,GHz声学奇异点一直以来未能在芯片上实现。

实验室博士生吴宁等提出利用光声晶体微腔这一片上腔光力学体系构建可调控的声学非厄米系统,通过光场对两个声学模式之间的相互作用进行调控,首次在片上系统中实现了宇称—时间反对称 (Anti-Parity-Time Symmetry)的声学奇异点,并发表在Science Advances。该工作为声学奇异点相关的非厄米以及非线性效应、声子拓扑等基础研究提供了片上平台,并有望在高灵敏物理量传感、精密测量等应用中突破现有技术的瓶颈。

崔开宇老师和博士生吴宁为文章共同第一作者,黄翊东老师和崔开宇老师为本文通讯作者。本研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的支持。

文章链接:https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abp8892

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2023年03月31日

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