全角度单向平带声学超表面

任意转角皆魔角

利用双层斜置扭转结构打破面内与面外对称性，把任意双层转角都变为魔角，实现全平面角度单向声波定向传播，且能带排列灵活可调。

Han, Chenglin · 周洪 · 李常有 · Li, Hongzhu · 杨晓 · 李琛 · Yang, Tian Zhi · Qiu, Cheng Wei

Nature Communications 2025

技术优势

任意转角皆魔角

通过调节双层超表面的倾斜和歪斜，任意转角都能产生单向声波定向传播，不再受特定魔角限制。

全平面内单向

对称性被打破后，平带不再成对出现，声波可以在任意面内方向单向传播，消除了双向性。

能带排列可调

双层几何参数可灵活改变，能带排列随之连续调节，为声波操控提供额外自由度。

应用场景

• 声学超表面：利用任意转角实现全角度单向声波调控，设计新型超表面。
• 声学器件：集成到声学器件中，替代传统固定角度双向传播组件。
• 声学测量：提供可调能带排列，用于声学测量中的角度分辨与方向控制。