[发明专利]一种双通道控制的自旋板波波源激发装置及其制备方法

说明书

本发明涉及一种双通道控制的自旋板波波源激发装置及其制备方法，该装置包括底座，底座上安装有压电振动组件阵列，压电振动组件阵列与外部的双通道电压激励源相连接，压电振动组件阵列包括四个呈正方形矩阵排列的压电片，其中，压电振动组件阵列中一个对角线位置的两个压电片连接至双通道电压激励源的一个通道，压电振动组件阵列中另一对角线位置的两个压电片则连接至双通道电压激励源的另一个通道。与现有技术相比，本发明首先解决了自旋板波波源的实际激发问题，并给出了自旋板波波源激发装置的详细制备方法，具有便携可拆卸、制备方便、成本低廉等优点。

技术领域

本发明涉及弹性波激发技术领域，尤其是涉及一种双通道控制的自旋板波波源激发装置及其制备方法。

背景技术

自旋的研究促进了人们对从量子层面到经典体系中的对称性和拓扑等基础的理解，自旋是凝聚态物理和量子力学领域最重要的性质之一，也是拓扑态的基础。宏观上自旋可以在与方向选择性相关的传播中体现，如单向传播等。

近年来，拓扑的概念快速拓展到基于周期性结构(如声学超构材料等)的经典波体系中。因其结构灵活可控的特性，周期性结构及其中的经典波体系成为检验或实现诸多拓扑物理现象的良好平台。大量研究者在声学或力学系统中开展了类比霍尔效应、自旋霍尔效应、谷霍尔效应、外尔点、高阶拓扑等的研究。拓扑结构的一个显著特征是波在沿着两种拓扑反相部分组成的拓扑边界上存在单向传输现象。如声子晶体板中基于类比自旋霍尔效应、谷霍尔效应等的拓扑边界上，带有特定极化方向的板波自旋源能够选择激发单向边界态，其拓扑投影的边界态的传播方向是自旋依赖的。

然而目前自旋板波波源激发的单向传输边界态的实验报道却非常少见。因此，亟需设计一种自旋板波波源激发装置，以能够为自旋依赖性的单向传输等实验研究提供关键依据，并为相关器件的设计和研发提供实验基础。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种双通道控制的自旋板波波源激发装置及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种双通道控制的自旋板波波源激发装置，包括底座，所述底座上安装有压电振动组件阵列，所述压电振动组件阵列与外部的双通道电压激励源相连接，所述压电振动组件阵列包括四个呈正方形矩阵排列的压电片，其中，压电振动组件阵列中一个对角线位置的两个压电片连接至双通道电压激励源的一个通道，压电振动组件阵列中另一对角线位置的两个压电片则连接至双通道电压激励源的另一个通道。

进一步地，所述压电振动组件阵列中四个压电片的尺寸、材料和极化方向均相同。

进一步地，所述压电片具体为圆片、圆环或方形片结构。

进一步地，所述压电片通过连接固定件安装在底座上。

进一步地，所述连接固定件具体为环氧树脂。

进一步地，所述底座具体为金属薄片。

进一步地，所述压电片的上表面和下表面分别连接有第一导线和第二导线，所述第一导线和第二导线分别连接至双通道电压激励源中一个通道的正极或负极。

进一步地，所述压电振动组件阵列中一个对角线位置的两个压电片中，一个压电片的上表面接正极、下表面接负极，则另一个压电片的上表面接负极、下表面接正极。

进一步地，所述双通道电压激励源的两个通道均输出多周期正弦脉冲电压信号，所述两个通道之间对中心频率存在π/2的相位差。

进一步地，所述压电片的尺寸以及相邻两个压电片之间的距离，均根据设定的自旋板波波源工作频率对应的波长进行确定。

一种双通道控制的自旋板波波源激发装置的制备方法，包括以下步骤：

S1、根据自旋板波波源所需的频率段对应的波长数据，选定压电振动组件阵列中四个压电片的尺寸；