電二極管及相關(guān)器件的產(chǎn)生，對現(xiàn)代電子科技的技術(shù)革命具有里程碑式的意義。而聲波是比電更為常見的能量載體，若能實(shí)現(xiàn)類似電子二極管的整流效應(yīng)，無論在學(xué)術(shù)上還是在應(yīng)用價(jià)值上都將具有重大意義。但由于線性條件下互易原理的限制，聲整流的實(shí)現(xiàn)一直是物理學(xué)界的一大難題。

　　南京大學(xué)物理學(xué)院聲學(xué)研究所程建春研究小組日前在《自然?材料學(xué)》(Nature Materials)上發(fā)表研究成果，在聲整流效應(yīng)的道路上邁出了關(guān)鍵的一步。該研究小組巧妙地組合了超晶格結(jié)構(gòu)與強(qiáng)聲學(xué)非線性媒質(zhì)，首次提出了可實(shí)現(xiàn)聲整流效應(yīng)的“聲二極管”理論模型，并在實(shí)驗(yàn)上制造出了第一個(gè)真正的聲二極管器件。

　　2009年，該小組在Physical Review Letters上首次提出了有效的聲二極管理論模型，引起物理學(xué)界的廣泛關(guān)注。Physical Review Focus和Nature News相繼對其進(jìn)行了專題評述，在高度肯定該理論模型意義的同時(shí)，亦特別指出其實(shí)現(xiàn)恐路途多艱。但程建春及其同事仍堅(jiān)定地將研究拓展到實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域，打破常規(guī)思維，利用醫(yī)學(xué)超聲造影劑微泡與超晶格結(jié)構(gòu)的有機(jī)組合，成功構(gòu)建了第一個(gè)結(jié)構(gòu)簡單卻效率極高的聲二極管器件，在實(shí)驗(yàn)中觀測到的最高整流比接近1萬倍。

　　該成果是復(fù)雜媒質(zhì)中聲能量控制研究領(lǐng)域的重大突破，可應(yīng)用于各種需對聲能量實(shí)現(xiàn)特殊控制的重要場合，更有望對醫(yī)學(xué)超聲治療等關(guān)鍵領(lǐng)域產(chǎn)生革命性影響。Nature Materials審稿人對這一研究成果作出了高度肯定，認(rèn)為該工作與電二極管一樣具有重大影響力，將引起物理學(xué)界尤其是聲學(xué)領(lǐng)域的高度興趣。