超材料使GHz机械波的非对称负折射成为可能

       在不同材料界面处的波折射是一种基本而又基本的现象，它横跨多个科学领域——电磁学、气体和流体声学、固体力学，可能还包括物质波。在特定的情况下，主要是通过波长尺度以下的结构，即通过超材料方法，使波发生负折射，最终实现超透镜和变换光学。然而，目前已知的负折射系统是对称的，因为它们不能区分正入射角和负入射角。

       近日，意大利纳米科学研究机构NEST的Simone Zanotto教授课题组利用具有非对称单元格的超材料，证明了上述对称性可以被打破，最终依赖于Bloch模等频曲线的特定形状。作者研究针对的是一种GHz频率下的机械超材料，该材料本身就是芯片级混合光机电器件等先进技术的基石。然而，这种现象是基于一般波动理论的概念，它适用于任何频率和任何类型的线性波的时间尺度，只要实现了适当的等频轮廓的整形。相关工作发表在《Nature Communications》上。（郑江坡）

      文章链接：https://doi.org/10.1038/s41467-022-33652-8