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“雪花”水晶板将成为世界上最小的声波屏障

文中的图表显示了硅设计的形状和尺寸。(©Physical Review B)

从一张纸上剪下雪花,你得到了一个不错的冬季艺术项目。生长出一片布满雪花状孔洞的硅晶体薄片,你就得到了有史以来最薄的声波绝缘体,根据最新研究,

一个物理学家小组在1月18日发表在《物理评论B》杂志上的论文中提出了纳米绝缘体的设计。它是一块扁平的、布满雪花的平板,它会形成一个声学边界——振动不能从一边传到另一边,但它们可以很容易地沿着它的表面移动。

基本原理很像冬奥会雪橇赛道的曲壁:雪橇以高速撞击边界,但是,他们没有冲破它们或者蹦蹦跳跳地离开,而是转向,沿着新的道路前进。[物理学中18个最大的未解之谜]

这里是这个振动弯曲边界试图解决的问题:波展开。

将一个卵石落在静水池的最小角落,波纹很快就会扭曲表面。在晚上发出明亮的光,它的波长会传播数英里,在人们的视网膜上形成针孔。这对于远距离发送信号是有用的,但是当有人想要精细地控制和指挥一个波时,这可能是一个问题。在人类的尺度上,

,这些振动很难控制。人们可以花费数千万美元建造隔音的房间,甚至这些房间也不是完全安静的。

和物理振动波在纳米尺度上是非常重要的——特别是在未来计算方面。

正如研究人员在论文中所写,一个奇怪的振动可能至少在某些类型的量子计算机中进行计算。新设计的绝缘体通过防止杂散振动穿过它来解决这个问题。同时,其表面的导电、导波特性可能使量子计算的新 ... 成为可能,在雪花的振动对计算机如何与自身对话起着关键作用的地方。

研究人员甚至提出了“集成声学电路”的可能性,即信息以声音而不是电的形式传播的经典计算机芯片。

对于一个简单的恒星设计,虽然缩小了,每颗恒星的半径只有1800纳米,只有红细胞的两倍厚。

研究人员还没有真正制造出这样的雪花板,但他们写道,使用现有的纳米制造技术不太困难。KDSPE“KDSPs”最初发表在活科学上。

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