横向声波的自旋轨道相互作用
应用物理
2021-10-22 v1
摘要
自旋轨道相互作用（SOIs）赋予光诸如光子自旋霍尔效应与自旋依赖涡旋生成等引人入胜的性质与应用。然而，声波作为无内禀自旋的纵波却可存在 SOIs，这有违直觉。本文从理论与实验上证明，空气声在声学微极超材料中可具有人工横向性，从而携带自旋与轨道角动量。这使得实现具有超越传统声学系统丰富现象的声学 SOIs 成为可能。我们证明该超材料的声学活性可诱导自旋与线性晶格动量 k 之间的耦合，从而导致横向声的负折射。此外，我们展示偶极粒子对横向声的散射可通过几何相位效应生成自旋依赖的声涡旋。声学 SOIs 能为超越传统标量自由度的声操控提供新视角与功能，并可能为自旋轨道声学的发展开辟道路。
引用
@article{arxiv.2105.13558,
title = {Spin-orbit interactions of transverse sound},
author = {Shubo Wang and Guanqing Zhang and Xulong Wang and Qing Tong and Jensen Li and Guancong Ma},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.13558},
year = {2021}
}
备注
31 pages, 8 figures