报告摘要：自旋角动量的概念是现代物理学的一个里程碑，是一系列量子拓扑现象背后的内在机制。随着人工微结构超材料的快速发展，人们也开始关注经典波动系统的自旋角动量，比如光波自旋的研究就极大丰富和拓展了光超材料功能器件的应用和前景。但是在弹性波和声波体系中则鲜有相应的研究。这是因为过去一直以来，人们认为只有圆偏振的横波才能拥有自旋，而对于弹性纵波声学纵波，因为没有丰富的偏振极化结构，其并不具有自旋角动量。
在这个报告里，我将跟大家分享我们近期在波动自旋方面的一些初步探索，包括1）弹性波自旋和瑞利波的自旋轨道耦合，2）声波自旋的观测及其自旋动量锁定，3）超表面波导里声波自旋及其应用，4）对称性选择的声近场辐射与双面神现象，等等。根据Noether定理，每个对称性操作都有其对应的守恒量，从经典场论的拉格朗日量表述到量子场论，都有其表象。在经典意义上，角动量就是旋转操作对应的守恒量自然派生的概念，其中与参考点选取无关的部分就是自旋角动量。所以最后如果允许，我们将从经典场论出发，统一推演了声波、弹性波、甚至引力波的自旋角动量，以及引力透镜中的引力波自旋轨道耦合导致的拓扑效应。我们期待未来弹性波与声波自旋与光学和磁性的结合，将为量子器件的多模态多自由度调控带来更多新的可能性。
参考文献：
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