AI导读:

全球最疯狂的“蹦床”由多国物理学家联手打造,旨在展示声子在微芯片中的高效传输技术。该“蹦床”采用氮化硅制成的振动超薄膜,能引导声子绕过弯角,实验结果令人瞩目,具有广阔的应用前景。

  全球最疯狂的“蹦床”不仅能左右摇摆,还能“拐弯”,这一创新设计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联手打造。这款微型“蹦床”旨在展示一种全新的声子传输技术,可应用于微芯片中,实现声子在狭窄弯道中的高效引导。相关研究已在最新一期《自然》杂志上发表。

  想象一下,一张宽度仅为0.2毫米,表面厚度达到两千万分之一毫米的“蹦床”,布满了规则排列的圆形、三角形孔洞图案。这张“蹦床”一旦启动,便能持续摆动,几乎不损失任何动量。

  这张“蹦床”的摆动方式多样,不仅限于上下跳动。在其多孔表面的不同区域,它能同时向不同方向摆动,甚至能在中心区域实现以完美三角形“拐弯”的摆动。这一特性为声子的传输提供了新的可能。

  实际上,这张“蹦床”是声子的波导,采用氮化制成的振动超薄膜制成。声子,作为“声音量子”,是固体晶格振动的基本激发单元,其在微芯片中的应用潜力巨大。

  物理学家期望通过这张“蹦床”展示如何利用独特的表面结构(基于数学拓扑原理),在微芯片电路中引导声子绕过边缘和曲线,同时几乎不损失动量。这对于提高微芯片的信号传输效率具有重要意义。

  实验结果令人瞩目。利用这张“蹦床”,声子能够在几乎不损失动量的情况下,成功绕过120度的急弯,被“反弹”而非绕过弯角的声子数量极少。康斯坦茨大学物理学家奥德·齐尔伯格指出,这种超低损耗特性与当代电信设备相匹配,具有广阔的应用前景。

(文章来源:科技日报)