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通过手性分层超材料定制拓扑边缘波

经典物理 2023-03-28 v2 应用物理

摘要

对振动波能量的传播方向与重定向进行精确操控是波动物理学与工程中的关键需求。我们考虑一种有限框架状结构的范式,以及将能量从关键区域引开使其无振动、并沿边缘重定向至能量集中器以用于阻尼或能量收集的需求。我们设计了一种示范性框架超材料,结合了波动物理学的两个不同领域。首先,采用非常规四手性晶格的拓扑边缘态。我们通过添加微谐振器施加可调对称破缺与可重构质量,利用尺度层级来控制这些高度局域化的受保护边缘态。这使我们能在宏观尺度框架晶格中实现精确位置控制,从而为鲁棒信号传输与振动控制带来机遇。实验、理论与仿真均被用于提供对该物理机制的全面分析与阐释。

关键词

引用

@article{arxiv.2210.00919,
  title  = {Tailored Topological Edge Waves via Chiral Hierarchical Metamaterials},
  author = {Jacopo M. De Ponti and Luca Iorio and Gregory J. Chaplain and Alberto Corigliano and Richard V. Craster and Raffaele Ardito},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2210.00919},
  year   = {2023}
}