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2015 年,我们这个领域的重大突破之一是隐身衣

本帖由 漂亮的石头2016-01-06 发布。版面名称:知乎日报

  1. 漂亮的石头

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    2015 年在你的研究领域最重要的研究成果是什么?

    [​IMG] 知乎用户,光及电磁波 / 隐身衣 / Phd Candidate / 伪摇滚爱好者

    我也来说说我们领域。我只是谈谈个人看法,仅供参考。

    第一个重大突破就是 weyl point 的实验发现,这个发现被 physics world 评为 2015 年十大年度进展。

    下面是一些简介:

    weyl point 在凝聚态物理里面被称为 weyl 费米子。weyl point 在 electronic crystal(电子晶体)里面和 photonic crystal (光子晶体)里面被同时实验实现。

    什么是 weyl 费米子?Weyl 费米子是 Weyl 提出的满足三维 Dirac 方程的一类粒子,它具有特定手性,质量为零。曾经有段时间认为 weyl 费米子就是中微子,后来证明不是的。因为中微子有质量,而 weyl 费米子没有质量。另外一种等效电子质量为零的材料就是大名鼎鼎的 graphene 了,也就是石墨烯。但是与石墨烯不一样的是,这次实现的是一种三维的体材料,而石墨烯是一种二维材料,这样它的实用性可能更强。

    由于这种费米子等效电子质量为零,那么就能极大提高电子的传输效率,这个有点跟石墨烯是一样的。另外一个优点就是它具有拓扑保护的特性,所以鲁棒性更强,这在量子计算机中可以大展拳脚。

    [​IMG]

    第二个重大突破是光频段超表面隐身衣的实现。

    [​IMG]

    这篇文章是那期 science 的封面文章,非常具有新闻性,国外有铺天盖地的报道,但是国内没有见到什么报道。按照以往的规律,每年都有一两篇关于隐身衣的实验文章发表在 science 或者 nature 上面。2012 年是静磁隐身衣,2013 年是时间隐身衣,2014 年是三维声波地毯式隐身衣,今年就是这个超表面光学隐身衣。

    原理很简单:利用一些表面结构的光学纳米天线或者散射腔,调节电磁波的反射相位,从而把本来扭曲的反射波阵面,恢复到跟镜子一样的情况。

    [​IMG]

    相比以前的隐身衣,它具有很多的优点,比如超薄(几分之一个波长),可以隐身任意物体,易于制造,反射波没有侧向偏移等等。

    [​IMG]

    超表面隐身衣实际样品

    [​IMG]

    有隐身衣 没有隐身衣

    查看知乎原文
     
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