ISITE - 用于实现稳健波控制的非厄米拓扑声学超材料

该博士项目旨在研究非厄米拓扑声学超材料，以探究拓扑特性与非厄米性之间的相互作用。研究将重点在于设计与实现具有高阶拓扑状态及非厄米表面效应的结构，从而在声子技术、声学信号处理及先进超声系统领域实现创新应用。

职位说明： 项目描述： 近年来，拓扑学范式对凝聚态物理产生了深远影响。这一范式已成功应用于光子学与声学领域。其中一个关键成果便是拓扑保护型边缘、表面及角态的出现，这些态具有极强的抗缺陷与无序干扰能力。 该框架得以实现得益于声子晶体与声学超材料这种经过设计的结构，它们能够实现对波传播的前所未有的控制。在声学领域，其宏观特性及可实验性使得成为探索新型波动现象的理想平台，同时也可用于具体的技术应用。拓扑声学系统已能实现稳定的波导传输与延迟线功能，并具有强大的潜力用于制造缺陷不敏感的声子电路。在弹性动力学领域，它们能够支持对缺陷具有抵抗性的引导模式，这些模式与光机械学、芯片级声光调制及声学信息处理密切相关。 从整体来看，这些概念为高性能传感、振动与噪声控制、能量定位与收集以及先进的生物医学超声技术提供了新方向，在这些领域中，稳健性与波约束特性至关重要。 厄米特系统的拓扑特性现已得到充分确立。引入增益、损耗或非互易性则会导致非厄米特物理现象，而该现象的拓扑特性更为复杂。然而，非厄米特系统所展现的现象在厄米特系统中却不存在对应现象。 本博士研究的目标是通过设计、建模及实验实现新型结构，探索声学超材料中的拓扑特性与非厄米性之间的相互作用，以支撑高阶拓扑态与非厄米皮肤效应。申请人将基于增益/损耗工程与非互易性原理开发主动控制策略，并研究现实系统中的广义体-边界对应现象。最终，本研究旨在建立操控声音与振动的新范式，对声子技术、声学信号处理、计算科学及下一代超声系统产生深远影响。

所需个人背景与技能要求： 我们正在寻找一位极具动力力的学生，以开展关于非厄米特拓扑声学超材料的研究项目，涉及基础与应用两个层面。理想的候选人应具备扎实的物理学、力学、声学或材料科学背景，拥有良好的分析与实验技能，并对超材料与波工程有浓厚的兴趣。 所需英语水平：高级；您能够以更复杂、更自然的方式进行表达，并涉及多种主题。