時時頭條
  • 娛樂
  • 體育
  • 財經
  • 科技
  • 旅遊
  • 軍事
  • 育兒
  • 時尚
  • 遊戲
  • 歷史
  1. 首頁
  2. 科技

祝賀!復旦大學最新Nature

2025-02-08 07:56:00

拓撲波結構,如漩渦、偏振結構和skyrmions,出現在各種量子和經典波場中,包括光學和聲學。特別是,光學渦旋已經發現了許多應用,從量子資訊到天體物理學。此外,光結構波和聲結構波在操縱小粒子(從原子到宏觀生物物體)中至關重要。最近,對結構化水面波的興趣激增,這可能是量子、光學和聲波系統的顯著類似物。然而,拓撲水波的形式,特別是他們操縱粒子的能力,還沒有被證明。

2025年2月5日,復旦大學資劍、石磊、西班牙聖賽瓦斯蒂安國際理論物理中心Konstantin Y. Bliokh、南洋理工大學申藝傑共同通訊在Nature線上發表題為“Topological water-wave structures manipulating particles”的研究論文,該研究報道了操縱粒子的拓撲水波結構。

該研究描述了在重力水波中拓撲結構的可控生成,即波渦、天空離子和極化莫比烏斯帶。最重要的是,用拓撲結構的水波展示了亞波長和波長級漂浮粒子的有效操縱。這包括將粒子捕獲在高強度場區,並由於水波的軌道和自旋角動量而控制它們的軌道和自旋運動。該結果揭示了光學和聲學操縱的水波對應物,這為流體力學和微流體學的應用鋪平了道路。

線性平面波是沿一個方向傳播的正弦振盪,其特徵在於幾個關鍵引數:振幅、相位、頻率、波矢和偏振。這些同樣適用於聲波、電磁波、量子波和流體動力波。然而,當幾個平面波干涉時,產生的結構場變得相當複雜,因此它的振幅、相位和極化可以從點到點任意變化。對於這種複雜的波場,拓撲性質,對小擾動魯棒,變得相關。傳統意義上,水波被簡化為一種橫波,波動中的粒子僅進行上下運動。事實上,這些粒子除了進行上下運動,還有複雜的橢圓軌跡運動,具有顯著的斯托克斯位移效應和向量特性。

在簡單的三波干涉場中,研究團隊成功生成了多種拓撲水波結構,包括位移場中的相位渦旋、skyrmion晶格、自旋密度場中的meron晶格、區域性水面粒子的圓偏振奇點以及莫比烏斯環等,利用液體表面波相控陣技術干涉構造不同階的貝塞爾型水波渦旋場,觀測到了位移場高階相位渦旋以及巢狀斯格明子(如圖1所示)。研究成果系統揭示了拓撲學在水波體系中的豐富表現形式,為深入探討經典波動體系中的拓撲效應提供了重要的理論和實驗依據。

線性水波及其主要區域性特徵(圖源自Nature)

該研究自主開發了一套先進的液體表面波實驗觀測平臺,以及針對液體表面波任意調控的相控陣技術。平臺涵蓋波場生成、光學測量和資料分析等模組,能全面獲取液體表面波的多維度定量資訊。基於這一平臺,研究人員可以在液體表面波的任何一個空間位置,精細控制液體表面質元的三維運動。研究人員首次實現了包括基於液體表面波梯度力的亞波長粒子捕獲,由區域性波動動量驅動的粒子推進與軌道運動,由區域性自旋密度引發的粒子自旋運動。

參考訊息:

https://www.nature.com/articles/s41586-024-08384-y

熱門資訊
  • 798元 七彩虹推出B650M-MEOW WIFI主機板:支援DDR5-7600MHz記憶體 | 2024-11-26 11:14:18
  • TWS耳機三大趨勢已明:AI耳機、技術下放、自帶觸屏 | 2024-11-26 11:43:33
  • 榮耀筆記本新品爆料:首發新一代酷睿5 續航再創新高 | 2024-11-26 11:44:47
  • 重磅!西湖大學最新Cell | 2024-11-26 11:55:09
  • 漫步者 W280NB Pro 主動降噪頸掛式耳機發布,199 元 | 2024-11-26 12:10:38
  • 騰訊攜手英特爾發3D One遊戲掌機 支援裸眼3D搭Ultra 7 258V | 2024-11-26 12:17:56
  • 臺積電2nm,里程碑 | 2024-11-26 12:25:18
  • 谷歌帝國正遭到圍攻,核心業務將不得不全面調整 | 2024-11-26 12:31:38
  • 11月26日外媒科學網站摘要:美國飲用水中發現神秘化合物 | 2024-11-26 12:31:40
  • 能直連手機,星鏈蜂窩衛星已入軌320多顆,稱明年推資料服務 | 2024-11-26 12:31:43
  • 瑞銀:跨國汽車公司在華產能冗餘達千萬輛 | 2024-11-26 12:41:21
  • 突破血腦屏障!董一洲團隊開發BCC系統,將核酸藥物成功遞送到大腦 | 2024-11-26 12:41:31
  • 重新整理紀錄!三星明年將推出500Hz QD-OLED面板 | 2024-11-26 12:49:33
  • 三星顯示 QD-OLED 面板未來三年規劃曝光 | 2024-11-26 13:32:00
  • 科學家在飲用水中鑑定出未表徵化合物 | 2024-11-26 13:44:31
  • 魅族 PANDAER 35W 自帶線移動電源「曠野」配色上市,165 元 | 2024-11-26 13:46:50
  • 國內首篇鐵死亡Cell論文:西湖大學鄒貽龍/王曦團隊揭示癌症轉移與鐵死亡易感性的關聯,並提出治療新策略 | 2024-11-26 13:48:44
  • 特朗普取消電動車補貼 加州:我補 但排除特斯拉 | 2024-11-26 14:01:32
  • 訊息稱榮耀膝上型電腦新品首發英特爾新一代酷睿 5 處理器 | 2024-11-26 14:37:14
  • 曝榮耀筆記本首發搭載lntel酷睿5處理器,榮耀明年全面佈局PC領域 | 2024-11-26 14:58:20
  • REDMI K80全系大滿貫2K屏:全亮度DC、圓偏振光等護眼方案配齊 | 2024-11-26 14:58:22
  • 規劃推進順利!臺積電重申2025年量產2奈米,2026年量產1.6奈米 | 2024-11-26 15:03:26
  • 工信部出手推進工業軟體自主換代,機器視覺軟體迎來黃金期 | 2024-11-26 15:06:49
  • 英偉達的研發預算幾乎是AMD的兩倍 而英特爾的支出更令兩者相形見絀卻收效不佳 | 2024-11-26 15:15:28
  • 小米首座智慧家電工廠在武漢奠基動工,預計2026年實現大規模量產 | 2024-11-26 15:20:26
  • 小米首座智慧家電工廠奠基動工 大家電業務邁入新階 | 2024-11-26 15:23:00
  • 獲准測試機械臂!馬斯克的腦機介面公司Neuralink,越來越科幻了 | 2024-11-26 15:24:32
  • 2025 款 LG G5 OLED 電視透過認證:4K 超高畫質、165Hz 高重新整理 | 2024-11-26 15:29:37
  • Mate 70 RS非凡大師版釋出:支援創新雙層OLED臨境顯示 | 2024-11-26 15:32:09
  • iQOO Neo10系列即將亮相,120W 超快閃充+雙百瓦相容打造“全能”效能旗艦 | 2024-11-26 15:33:27
最近發布
突發!TVB知名女星毫無預警宣佈與未婚夫分手,結束長達八年情 面對被黑,蘭姐強勢迴歸。小菲狀態好轉,發宣告。更多內幕揭曉! 中國男籃決戰日本隊,首發五人曝光,廣東隊大贏家,徐傑第一後衛 孫穎莎奪女單冠軍!採訪謙遜立足拼,劉國樑給中國選手頒獎笑開花 分析 馬威交易取消後的影響:湖人還有什麼選擇?只能等休賽期? 火箭vs猛龍前瞻:範弗裡特有望復出戰舊主,火箭欲終結六連敗 梅西轟動宏都拉斯!當地媒體:這是世紀體育盛事! 登記開啟!金中、29中、13中等校動了! 開年暴擊!南京又一家機構跑路了? TechInsights:AI PC未能提振筆記本市場 2024年僅增長5% 睡覺時突然腿抽筋,就是缺鈣?錯!還有這4個原因,別輕易忽視了 泡泡瑪特又贏麻了!此前被調侃是“境內最大的博彩公司” 再也不用扎手指!5億糖尿病患者有福了 傳《尼爾:機械紀元》續作、新《古墓麗影》今年公佈 有工作經驗的畫素畫師如何寫簡歷? 離譜!Xun被搶3條龍,JDG仍然獲勝!Peyz力挽狂瀾,WBG痛失好局 將耗死在國際空間站?59歲美滯留女宇航員求救:喪失重要身體機能 華為FreeClip耳機玫瑰金開售 開放式聆聽設計 CBA俱樂部杯-山西淘汰北控晉級4強 原帥18分 小紅書上移民的中產:曾經北京七套房, 羨慕海外一張床, 如今卻...... 不可抗力停課2天以上退一半保教費,佛山幼兒園收費新規釋出 紅棉襯醉美,2020番順醉美青餅評測 華為FreeClip耳夾耳機玫瑰金配色開售:1299元 64歲寧波老闆,跨界無數次,給員工發8億,即將擁有第三家IPO? 卡友資訊股東持股情況變動 廣州“城市合夥人”:城市與人才的雙向奔赴 有人說孫穎莎粉絲是飯圈文化的時候 卻有些人用真金白銀愛孫穎莎! 男生剪“短髮”髮型乾淨利落,試試這3款,剪完帥氣提升顏值! 7個臀部訓練最佳動作,打造迷人的蜜桃臀! 偉大的4-2!林詩棟奪冠:新科世界第1誕生、超越王楚欽,狂攬3冠 新疆完美了!新小外強於皮特森+黑根斯,承認補強大外良性競爭! 林詩棟奪男單冠軍!採訪大談不容易太謙遜,單獨拍照露出笑容! 國乒最新戰報!林詩棟第2局11-8,衝3冠王,梁靖崑救2局點仍輸球 替補奇兵!快船大將5記3分助隊贏球 哈登好幫手 爆冷!北控男籃吊打奪冠大熱門球隊,外援決定比賽的走向 官宣離任,胡明軒宣佈重要決定,廣東宏遠遺憾,杜鋒祝福 又一個賈德松!崔康熙看人很準,魯媒:卡約又要錯過中國聯賽了 劉國樑憔悴!黑眼圈很重,擋住蒯曼被提醒,孫穎莎王楚欽被裁判整 林詩棟逆轉梁靖崑奪冠,成就三冠王,綜合實力更加突出 CBA最新外援註冊資訊,遼籃4人,新疆補充新援,廣東男籃放棄萊斯 大滿貫收官獎金排名:林詩棟三冠60萬第1,孫穎莎第2王曼昱10萬第9 臺灣律師分析大S遺產劃分,S媽要錢得看汪小菲臉色,打臉光頭安排 臺媒曝大S家人鬆手,讓出撫養權給汪小菲,希望馬筱梅善待孩子 二線白酒暴雷,狼真的來了! 搭上比亞迪,自動駕駛獨角獸,利潤大增170%! 炸裂!外資吹響“加倉中國”集結號背後:科技格局重塑與資產重估 這波夢幻西遊副本積分兌換真是血虧,四賜福的山賊值得買嗎? 《星戰亡命之徒》高階美工又回到CDPR 開發《巫師4》 《哪吒2》登陸北美,首映禮現好萊塢!有觀眾哭花眼妝:特效超預期,買票靠搶 曝張蘭被封年損失近4億,麻六記絕地自救太壯觀,員工曬張蘭近況

©2024 時時頭條 版權所有

隱私政策 | 服務條款 | 聯繫我們