绝缘体

新绝缘体材质的发现,使得表面波在传播上,

发布时间:2024/10/20 13:49:46   
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光可以说是人们日常当中最为经常接触到的一个存在,并且正是得益于他的存在才能让各种生物生存下去。从物理的角度来说,光可以说是在生活里面最为常见的一种电磁波的表现形式,它其实不仅能够在空中存在,同时它其实也是可以在具有引导电磁波的波导器里传递的。又或者是在两个介质层的交界处沿着界面进行传播,这其实也就是人们常说的表面波。其实电磁波在这些波导器或者是戒指的交界处传播的时候,如果遇到了一些缺陷杂质或者波导拐弯的情况的时候,散射这件事情也就是一定会有的,这样就会造成能量上面的损耗,而且它也将会极大的降低波导的一个传输效率。也正是如此,所以科学家们一直都在不断的寻找新的方式来有效的减少着一些损耗,使得波导能够更加快速的传播,以此在一些新的材料上面得到一些经验。当然为了解决这样的问题,其实科员人员也做了不断的尝试以及研究,就比如说浙大的博士杨怡豪就巧妙的设计,提出了一个方案,那就是一个由多个开口谐振器所构成的电子单元结构。因为这一个物件以及结构体具有比较强的电磁双各项异性这样的特性,并且也正是因为有着这样的特征,可以说成为了能够顺利的实现宽频以及绝缘体研究的关键。在这当中最为值得注意是一个绝缘体的发现,他们就是通过这样的材料,然后在光的传播上面取得了重要的进展,因为这样的材料的存在,有希望将会大幅度的提高光子在波导当中的传播上面的速率。其实有关这一块的研究是比较空白的,并且关于光学的拓扑绝缘体的实验,其实大部分也是局限在二维的空间。在二维空间的情况下,表面波传播的时候只会有一维单向的拓扑边界态,而它在三维光学拓扑绝缘体当中传播的时候,它的拓扑表面态则是表现为二维的无质量迪拉克费米子。由此也可以看出,能否顺利的实现三维光学拓扑绝缘体的发现是非常重要的,并且对于推动着一个新兴领域的发展也是起着关键性的作用的。其实在成功确定了这样的信息之前,科学家们曾经也根据光子的一些特性搭建了电磁波的三维扫描平台,这样可以更方便进行一些实验上的验证。他们当时还对着一个绝缘体内部以及它的表面电磁场的分布成像,做出了一些观察,并且很好的提取了当中处在电磁波模式之下的有关于色散方面的特征。并且他们在当中成功的观察到了这个材料当中的三维能隙,并且从当中还提取了电磁波模式的色散的特征。同时还印证了在那当中表面态势呈现者二维迪拉克锥形的,这恰巧就是三维光学拓扑绝缘体当中的关键性的特征,可以说他们的发现是具有一定的意义的。而且因为它的表面光子受到了拓扑的保护,所以这样的材质可以用来构建光子的高速公路,并且让光子能够在传输的过程当中不被一些外在比如杂质或者缺陷的影响。或者用另一种说法来表述呢,就是这样的缺陷被隐身了。并且通过研究人员的努力,他们也发现并且证实了表面波在界面传播的过程当中,能够无障碍得绕过z字形的拐角。其实这样的现象就能够很好的说明,对于这种波来说,拐角其实就是被隐形了,而且之所以会能够实现这样的高效传播,正是得益于这样材料的保护性特质。并且这个材质也可以广泛运用到很多的控件当中,对于材料方面的发展有着很大的贡献。

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