科技日報記者 張佳欣
全球最瘋狂的“蹦床”不僅能左右搖擺，還能“拐彎”。這款微型“蹦床”由德國康斯坦茨大學、丹麥哥本哈根大學和瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學院的物理學家共同設(shè)計并制造。其目的在于展示一種改進的聲子傳輸方法，例如將其應(yīng)用于微芯片中，引導聲子通過狹窄的彎道。相關(guān)研究論文發(fā)表于最新一期《自然》雜志。
想象一下這樣一張“蹦床”：它寬0.2毫米，表面厚度僅有2000萬分之一毫米，整個表面布滿了規(guī)則排列的圓形、三角形孔洞圖案。而且這張“蹦床”一旦動起來，幾乎不會損失任何動量，會一直擺動下去，根本停不下來。
這張“蹦床”的擺動方式可不止上下跳動這么簡單。在其多孔表面的不同區(qū)域，“蹦床”能同時向不同方向擺動，包括橫向擺動。在中心區(qū)域，甚至還有一個“蹦床中的蹦床”。最神奇的是，在這里，擺動會以完美的三角形“拐彎”。
實際上，這張“蹦床”是聲子的波導，即一層由氮化硅制成的振動超薄膜。聲子，可說是“聲音量子”，即固體晶格振動的基本激發(fā)單元。
物理學家希望通過這張“蹦床”來展示，如何利用獨特的表面結(jié)構(gòu)（基于數(shù)學拓撲原理），在幾乎不損失動量的情況下，引導聲子繞過彎角。這在需要引導信號繞過邊緣和曲線的微芯片電路中尤為重要。
實驗結(jié)果令人印象深刻。利用這張“蹦床”，聲子能在幾乎不損失動量的情況下，繞過120度的急彎，被“反彈”而非繞過彎角的聲子數(shù)量不到萬分之一。康斯坦茨大學物理學家奧德·齊爾伯格表示，這種超低損耗能夠和當代電信設(shè)備匹配。
