Non-Hermitian topological whispering gallery

拓扑绝缘体 窃窃私语画廊 激光阈值 低语长廊波浪 微尺度化学 联轴节(管道) 物理 光学 拓扑(电路) 材料科学 谐振器 凝聚态物理 激光器 工程类 数学教育 冶金 电气工程 数学
作者
Bolun Hu,Zhiwang Zhang,Haixiao Zhang,Li‐Yang Zheng,Wei Xiong,Zichong Yue,Xiaoyu Wang,Jianyi Xu,Ying Cheng,Xiaojun Liu,Johan Christensen
出处
期刊:Nature [Nature Portfolio]
卷期号:597 (7878): 655-659 被引量:158
标识
DOI:10.1038/s41586-021-03833-4
摘要

In 1878, Lord Rayleigh observed the highly celebrated phenomenon of sound waves that creep around the curved gallery of St Paul's Cathedral in London1,2. These whispering-gallery waves scatter efficiently with little diffraction around an enclosure and have since found applications in ultrasonic fatigue and crack testing, and in the optical sensing of nanoparticles or molecules using silica microscale toroids. Recently, intense research efforts have focused on exploring non-Hermitian systems with cleverly matched gain and loss, facilitating unidirectional invisibility and exotic characteristics of exceptional points3,4. Likewise, the surge in physics using topological insulators comprising non-trivial symmetry-protected phases has laid the groundwork in reshaping highly unconventional avenues for robust and reflection-free guiding and steering of both sound and light5,6. Here we construct a topological gallery insulator using sonic crystals made of thermoplastic rods that are decorated with carbon nanotube films, which act as a sonic gain medium by virtue of electro-thermoacoustic coupling. By engineering specific non-Hermiticity textures to the activated rods, we are able to break the chiral symmetry of the whispering-gallery modes, which enables the out-coupling of topological 'audio lasing' modes with the desired handedness. We foresee that these findings will stimulate progress in non-destructive testing and acoustic sensing.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
威哥完成签到,获得积分10
1秒前
韩野完成签到,获得积分10
3秒前
benyu完成签到,获得积分10
3秒前
夏天的冬瓜应助panpan111采纳,获得10
5秒前
背包客完成签到 ,获得积分10
9秒前
锅包又完成签到 ,获得积分10
9秒前
感动谷冬完成签到,获得积分20
10秒前
不回首完成签到 ,获得积分10
11秒前
插线板完成签到 ,获得积分10
14秒前
RATHER完成签到,获得积分10
14秒前
科研通AI6.2应助程佳运采纳,获得10
19秒前
JUZI完成签到,获得积分10
20秒前
Forever完成签到 ,获得积分10
21秒前
Ying完成签到,获得积分10
22秒前
韭菜盒子完成签到,获得积分10
22秒前
不安丹云完成签到,获得积分10
26秒前
28秒前
醋酸异丙酯完成签到 ,获得积分10
29秒前
29秒前
zhooooooou完成签到,获得积分10
32秒前
青己完成签到 ,获得积分10
32秒前
shjyang发布了新的文献求助10
33秒前
完犊子完成签到,获得积分10
34秒前
科目三应助zhooooooou采纳,获得10
36秒前
受伤问凝完成签到 ,获得积分10
37秒前
隐形荟完成签到 ,获得积分10
38秒前
斯文麦片完成签到 ,获得积分0
38秒前
今后应助00采纳,获得10
38秒前
科研通AI6.2应助sanhaoxuesheng采纳,获得10
39秒前
41秒前
fxw完成签到,获得积分10
41秒前
韭菜完成签到,获得积分10
43秒前
Hello应助shjyang采纳,获得10
46秒前
加薪完成签到,获得积分10
50秒前
韭黄完成签到,获得积分10
54秒前
兴奋小丸子完成签到,获得积分10
58秒前
浮尘完成签到 ,获得积分0
59秒前
对方正在看文献完成签到,获得积分10
1分钟前
东方元语应助昵称采纳,获得20
1分钟前
贪玩的网络完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The Neuroscience of Language 400
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 400
Too Much of Two Good Things: Investment Protection and Environmental Protection in International Law 260
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7673513
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9239995
关于积分的说明 19903290
捐赠科研通 7243117
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3285574
关于科研通互助平台的介绍 2443692
邀请新用户注册赠送积分活动 2287851