最近，凯发k8官网物理学院声学研究所程建春课题组在声学超常材料方面的研究取得进展，最新工作发表在Scientific Reports上 (Sci Rep 3, 2546, 2013)。论文第一作者是李勇博士，合作通讯作者是由我校派赴美国伊利诺伊大学香槟分校从事访问研究的梁彬副教授。该工作首次提出声学超常表面的概念，可对反射声波进行近乎任意的操控，并利用超常表面的新颖反射特性实现了一系列特殊的声学效应，例如对入射声波的异常反射、体波向表面波的高效率转化、声学透镜以及非衍射的贝塞尔声束等。
众所周知，当波（如光波）入射到两种不同媒质间的一个平面界面上时，反射波与折射波的角度严格遵循著名的斯奈尔定律 (Snell’s law)，而利用具有特殊相位分布的人工微结构，将有可能设计出满足“广义”斯奈尔定律的超常表面。最近，这个概念在科学界引起了研究的热潮。在光学领域，人们利用等离激元的共振效应实现了光学的超常表面，即通过共振效应来实现对反射和透射光波相位的任意调控，并由此产生了一些特殊的光学现象，为光学器件的设计提供了新的启示，因而具有重要的意义。作为另一类重要的经典波，声波的反射与折射亦遵循斯奈尔定律。因此，如能实现遵循广义斯奈尔定律的声学超常表面，将为声波的操控提供全新的思路，对于声学器件、声学应用乃至整个声学领域均有深远意义。但是由于声学中并没有可与等离激元直接对应的物理机制，无法通过简单的类比来实现类似的效应。因此，声学超常表面的实现尽管具有深刻的物理意义与潜在的应用前景，却仍然是一个具有挑战性的难题。
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