微型“蹦床”引导声子在芯片中顺畅转弯
科技日报·2025-06-10 07:47
全球最疯狂的"蹦床"不仅能左右摇摆,还能"拐弯"。这款微型"蹦床"由德国康斯坦茨大学、丹麦哥本哈 根大学和瑞士苏黎世联邦理工学院的物理学家共同设计并制造。其目的在于展示一种改进的声子传输方 法,例如将其应用于微芯片中,引导声子通过狭窄的弯道。相关研究论文发表于最新一期《自然》杂 志。 想象一下这样一张"蹦床":它宽0.2毫米,表面厚度仅有两千万分之一毫米,整个表面布满了规则排列 的圆形、三角形孔洞图案。而且这张"蹦床"一旦动起来,几乎不会损失任何动量,会一直摆动下去,根 本停不下来。 这张"蹦床"的摆动方式可不止上下跳动这么简单。在其多孔表面的不同区域,"蹦床"能同时向不同方向 摆动,包括横向摆动。在中心区域,甚至还有一个"蹦床中的蹦床"。最神奇的是,在这里,摆动会以完 美的三角形"拐弯"。 实际上,这张"蹦床"是声子的波导,即一层由氮化硅制成的振动超薄膜。声子,可说是"声音量子",即 固体晶格振动的基本激发单元。 物理学家希望通过这张"蹦床"来展示如何利用独特的表面结构(基于数学拓扑原理),在几乎不损失动 量的情况下,引导声子绕过弯角。这在需要引导信号绕过边缘和曲线的微芯片电路中尤为重要。 实验结果令人印象 ...