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本报讯 众所周知,电二极管及相关器件的产生对现代电子科学技术革命具有里程碑式的意义,而声波是比电更为常见的能量载体,若能实现类似电子二极管的整流效应,将给世界带来超乎想象的改变,其学术意义及应用价值等都将令人叹为观止。但由于线性条件下互易原理的限制,声整流的实现一直是物理学界的一大难题。
南京大学物理学院声学研究所程建春研究小姐独立完成的原创性成果在声整流效应的道路上迈出了极其关键的一步。该研究小组巧妙的组合了超晶格结构与强声学非线性媒质,首次提出了可实现声整流效应的“声二极管”理论模型,并在实验上制造出了第一个真正的声二极管器件。该成果发表于2010年10月24日的《Nature Materi-als》。
2009年该小姐在《Physical Review Letters》上首次提出了有效的声二极管理论模型,引起物理学界的广泛关注。Physical Review Focus和Nature News相继对其进行了专题评述。程建春教授课题组将研究拓展到实验领域,打破常规思维,利用医学超声造影剂微泡与超晶格结构的有机结合,成功构建了第一个结构简单却效率极高的声二极管器件,在实验中观测到的最高整流比接近一万倍。
该成果是复杂媒质中声能量控制研究领域的重大突破,可应用于各种需对声能量实现特殊控制的重要场合,更有望对医学超声治疗等关键领域产生革命性影响。《Nature Materials》审稿人对这一研究成果做出了高度肯定,认为该工作与电二极管一样具有重大影响力,将引起物理学界尤其是声学领域的高度兴趣。
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