震撼發現：磁場重塑聲波傳遞，通訊技術迎來新契機

科學家們揭開了聲波先前未被發現的行為模式，為尖端通訊技術開啟了全新的可能性。透過對奈米尺度磁性材料的實驗，研究人員觀察到表面聲波出現了不對稱的繞射圖案，這種現象在此之前僅在光學領域中被發現。這一突破性的發現意味著，聲波能夠以從未被想像過的方式被操控，有望對經典和量子通訊領域帶來革命性的影響。

這項研究是由東北大學材料研究所與日本原子能機構以及理研新興物質科學中心合作進行的。研究人員發現了聲波傳播的新方式，這可能會引領通訊技術取得重大進展。

表面聲波（SAWs），也就是像水面漣漪一樣沿著材料表面傳播的振動，在現代通訊裝置中扮演著至關重要的角色。它們在行動電話使用的頻率濾波器中起著關鍵作用，透過壓電效應將電訊號轉換為振動，從而實現高效的訊號處理。因此，深入瞭解表面聲波對於未來的技術發展至關重要。

在實驗中，研究團隊運用先進的奈米製造技術，創造出了一個由奈米尺度磁性材料構成的結構化陣列。這個陣列就像是一個特殊的光柵，聲波會穿過它。然而，研究團隊觀察到的並不是預期的對稱繞射圖案，而是一種全新且意想不到的現象：非互易繞射，即表面聲波與材料相互作用的不對稱方式。

研究人員Yoichi Nii指出，這種現象之前只在光學領域中被觀察到，所以能夠證實它不僅限於光學，還能延伸到其他波動現象，讓大家感到非常興奮。透過理論分析，研究團隊確定這種不對稱行為源於表面聲波與磁性材料之間的獨特相互作用，特別是與它們的角動量有關。

這一發現可能使我們能夠利用磁場精確控制表面聲波的傳播路徑，從而開發出創新的聲學裝置，推動經典和量子通訊技術的發展。揭示表面聲波的新特性對於開發下一代通訊系統和裝置至關重要。

該研究於2025年1月14日發表在《物理評論快報》（Physical Review Letters）上。參考文獻：Observation of Nonreciprocal Diffraction of Surface Acoustic Wave by Y. Nii, K. Yamamoto, M. Kanno, S. Maekawa and Y. Onose, 14 January 2025, Physical Review Letters. DOI: 10.1103/PhysRevLett.134.027001