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安装php和mysql网站,湖北免费网站建设,西安买公司的网站建设,学电子商务后悔了前沿摘要本文发表于 Nature Communications#xff08;2025#xff09;#xff0c;由中国电子科技大学、中山大学、南洋理工大学等机构的联合研究团队完成(https://doi.org/10.1038/s41467-025-66154-4)。研究团队通过动态调制的微波传输线超材料#xff0c;首次在真实光子…前沿摘要本文发表于 Nature Communications2025由中国电子科技大学、中山大学、南洋理工大学等机构的联合研究团队完成(https://doi.org/10.1038/s41467-025-66154-4)。研究团队通过动态调制的微波传输线超材料首次在真实光子时间晶体中实验观测到k-间隙放大效应与时间拓扑边缘态。研究发现在时间周期性调制的介质中波在动量带隙内发生非共振放大并向带隙中心移动同时通过构建具有不同Zak相位的时间界面首次在真实材料中实现了时间域中的拓扑绝缘体行为。这一研究不仅为时变光子材料中的光调控与产生提供了新机制也为时空拓扑物理的研究开辟了新路径。核心发现研究团队利用一段特殊设计的微波传输线通过电压快速调制使其等效介电常数随时间正弦变化。当注入微波脉冲后他们发现处于k-间隙内的光波不仅没有衰减反而能量随时间指数增长形成稳定的驻波。这是一种全新的光放大机制不需要传统的激光增益介质能量直接来自时间调制本身。更令人惊奇的是这种时间晶体也具有拓扑特性。研究团队构建了两个具有不同“Zak相位”的时间晶体并将它们拼接在一起在时间界面上观察到了一个拓扑保护的时间边缘态。该态的能量在时间上高度局域在频谱上表现为一个明显的“凹陷”类似于拓扑绝缘体中的边界态只不过这一次拓扑保护发生在时间维度上。研究意义1.全新光放大途径为激光器和光放大器提供了一种不依赖传统粒子数反转的放大机制有望带来更紧凑、高效的光源。2.拓扑物理的新疆域首次在真实物理体系中实现时间维度的拓扑保护态将拓扑绝缘体的概念从空间拓展到时间丰富了我们对拓扑相的理解。3.时变材料时代的序幕展示了通过时间调制调控光行为的强大能力为未来动态光子器件、时空光编码、量子模拟等应用奠定了实验基础。结语时间这个我们习以为常的维度正被科学家以“晶体”的形式重新定义。这项研究不仅是光子学与拓扑物理的一次深度融合也为我们理解光与时间的交织提供了崭新的视角。或许在不久的将来我们会用“时间晶体”制造出更亮的光、更快的信号甚至更智能的光子芯片。图1:传统空间光子晶体与光子时间晶体的比较图2:在微波传输线超材料中实现的真光子时间晶体图3:k-间隙放大的观测图4:时间拓扑边缘态的观测【注】小编水平有限若有误请联系修改若侵权请联系删除