《中国科学：物理学 力学 天文学》英文版(SCIENCE CHINA Physics, Mechanics & Astronomy, SCPMA)出版同济大学陈鸿教授课题组和李勇教授课题组合作的研究成果，文章题为“Topological bound state in the continuum induced unidirectional acoustic perfect absorption”，于2023年第66卷第8期刊出。
研究团队从声学谐振子-法布里珀罗（FP）腔系统出发，当一个亥姆霍兹谐振器（HR）位于FP腔的波节处时，系统支持平凡束缚态（Bound State in the Continuum, BIC）模式，接着再额外引入一个声学谐振腔，进一步分析平凡BIC模式与另一共振模式的相互作用，以及此类非厄米系统的奇异散射特性。具体来说，研究团队主要是在工作频率和HR的位置组成的二维参数空间（f-L1）中去分析拓扑相位奇点的演化和拓扑BIC的形成。调节损耗因子，散射矩阵的零点色散关系会沿着纵轴方向上下移动，当其与复频率面的实轴相交时，会产生拓扑相位奇点。当损耗因子增大到特定值时，异号拓扑电荷会逐渐靠近，直到湮灭，此时恰好形成拓扑BIC。此时再继续增大损耗因子，拓扑相位奇点和零反射现象均消失。总的来说，正是拓扑BIC诱导了非厄米系统在特定条件下的零反射现象。此外，研究人员进一步在频率参数空间中去分析散射矩阵本征值的演化，并发现在散射奇异点（Exceptional Point, EP）系统呈现极端非对称吸收现象。
创新要点：
本文基于腔-谐振器耦合的非厄米声学系统，实现了连续域拓扑束缚态诱导的声波的单向完美吸收。一方面，这项工作建立了拓扑BIC与相位奇点之间的联系，并分析了损耗因子对相位奇点在参数空间的演化过程的影响。另一方面，这项工作连接了拓扑BIC和非厄米散射系统中的EP点，进一步实现了声波的单向完美吸收。此外，腔-谐振器相互作用组成的非厄米声学系统具有探索高阶拓扑荷的潜力，为研究非对称声学器件和高灵敏传感器件提供了一个全新的平台，拓扑BIC这一新颖概念的提出和实现也将有助于人们深入认识非厄米系统的奇异散射特性。
原文信息：
H. Zhang, S. Liu, Z. Guo, S. Hu, Y. Chen, Y. Li, Y. Li, and H. Chen, Topological bound state in the continuum induced unidirectional acoustic perfect absorption, Sci. China-Phys. Mech. Astron. 66, 284311 (2023), https://doi.org/10.1007/s11433-023-2136-y
