发现新的声波现象

发现了一种独特的声波传播现象，为利用声学设备开发先进的通信技术铺平了道路

这项研究于2025年1月14日发表在《物理评论快报》上，由东北大学材料研究所牵头，与日本原子能机构和RIKEN紧急物质科学中心合作

表面声波（SAW）——沿着材料表面传播的弹性振动，如池塘上的涟漪——在现代通信技术中起着至关重要的作用。这些是手机等日常设备中使用的频率滤波器的关键组件

这些设备通过压电效应将电信号转化为振动或“波纹”，从而实现高效的信号处理。因此，深入了解SAW行为对于推进未来技术至关重要

在实验中，该团队使用先进的纳米制造技术创建了纳米级磁性材料的周期性阵列。磁性纳米阵列可以被认为是一种波穿过的特殊光栅

令他们惊讶的是，研究小组没有观察到典型的对称衍射图案，而是观察到了一种全新的SAW非对称衍射现象，称为“非互易衍射”。

“这种现象以前只在光学中观察到，”Yoichi Nii评论道，“所以我们非常兴奋地证实它超越了光学，扩展到了其他波现象。”

通过理论分析，研究小组确定这种非对称行为是由SAW和磁性材料之间的独特相互作用引起的，特别是与它们的角动量有关

这一发现可能使我们能够使用磁场精确控制SAW传播路径，从而开发出能够推进经典和量子通信技术的创新声学设备

揭示SAW的新特性对于开发下一代通信系统和设备至关重要 More information: Y. Nii et al, Observation of Nonreciprocal Diffraction of Surface Acoustic Wave, Physical Review Letters (2025). DOI: 10.1103/PhysRevLett.134.027001. On arXiv: DOI: 10.48550/arxiv.2405.18817

Journal information: Physical Review Letters , arXiv