声子调控机械皮质的观测与生成
斑图形成与孤子
2025-02-25 v1 软凝聚态物质
摘要
皮质(或域壁)是由拓扑不变量关联的两种不同基态之间的局部过渡, 是从凝聚态到宇宙学等众多现象中的核心概念. 虽然声子(即小幅度振动)波包被理论推断可确定性地与皮质相互作用并引发其运动, 但在实验中这种相互作用仍未实现, 仅观察到通过热声子或低频准静态加载产生的不可控制的皮质运动. 这部分原因在于支持皮质的物理系统在某种程度上都是离散的, 由于珀ier-纳巴罗 (PN) 势垛的存在, 声子对皮质的确定性控制极具挑战性. 本文首次展示了声子介导的机械皮质控制与生成, 通过一种基于Kane-Lubensky链模型的弹性实现的拓扑亚材料实现. our亚材料克服了PN势垛, 通过支持一种零能形成和运动的拓扑保护皮质. 通过与实验观察高度吻合的仿真, 我们也揭示了声子与高度离散皮质相互作用的独特动力学, 包括长期运动和连续内部模式族, 这些特征在其他离散非线性系统中均不存在. 本工作引入了一种新的拓扑皮质控制范式, 并具有在材料刚度调谐、形变、 locomotion及稳健信号传输中潜在应用.
关键词
引用
@article{arxiv.2502.16117,
title = {Observation of mechanical kink control and generation via phonons},
author = {Kai Qian and Nan Cheng and Francesco Serafin and Kai Sun and Georgios Theocharis and Xiaoming Mao and Nicholas Boechler},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.16117},
year = {2025}
}
备注
12 pages, 6 figures