涉及固体介质的机械粒子运动的弹性波可以耦合体积变形和剪切变形,使其操作比电磁波更困难。因此,弹性范围内的圆极化波很少被探索,这与电磁范围内的圆极化波不同,在电磁范围内,圆极化波的实际用途已在各种应用中得到证明。
首尔大学Yoon Young Kim和Minwoo “Joshua” Kweun等探索在各向同性固体介质中产生完美的弹性波圆偏振。
本文要点:
(1)
作者设计了一种新的策略,通过使用各向异性介质将线偏振波转换为圆偏振波,这导致了迄今为止尚未探索的耦合共振现象;它描述了在一个对角平面中同时发生法布里-珀罗共振和在与前者正交的另一个对角平面中以精确的90°异相关系同时发生四分之一波长共振。作者建立了一个解释相关物理现象的理论,并通过数值和实验对其进行了验证。
(2)
作为弹性圆极化的潜在应用,作者给出了模拟结果,证明圆极化弹性波可以检测线性极化弹性波无法检测的任意取向裂纹。
参考文献:
Lee, J., Kweun, M.“., Lee, W. et al. Perfect circular polarization of elastic waves in solid media. Nat Commun 15, 992 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-024-45146-w
https://doi.org/10.1038/s41467-024-45146-w