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摘 要：日本东北大学金属材料研究所于2023年1月4日宣布，基于数学领域的拓扑学概念，在材料表面开发出了一种特殊的声波导，将有助于超低功耗表面声波器件的开发。
关键词：日本东北大学、数学拓扑学、拓扑声波导、表面声波器件、量子计算、金属材料
日本东北大学金属材料研究所于2023年1月4日宣布，基于数学领域的拓扑学概念，在材料表面开发出了一种特殊的声波导。该波导将有助于超低功耗表面声波器件的开发。
在空气和物质的振动以波的形式传播的现象——声波中，在物质表面传播的声波被称为表面声波。作为使用它的电子元件，有表面声波器件，用于触摸屏传感器和频率滤波器等，但存在运行时功耗非常大的问题。
为此，一种基于数学领域拓扑学概念、作为特殊声波传输路径的拓扑声波导引起了人们的关注，并在世界范围内得到了相关研究。但是，它们中的大多数针对的是kHz这一低频段的空气中的声音。在与当前表面声波器件兼容的高频段，由于实验困难还尚未实现。
研究小组在压电材料表面上形成了一个精细的金属周期结构，以实现工作在高频段的拓扑声波导。在中心处，将两种不同拓扑结构的阵列图案连接，以使边界成为声波导。