图3 IOP杂志社的Research Highlight报导截图

研究团队构筑了可控声波传输的三维人工结构，首次在完整三维体系中实现了全域平坦的三维朗道能级，突破了以往仅能在体系局部区域观测到平坦能级的局限。研究针对性设计的福克态晶格结构，可自发构筑合成声学赝磁场，其独特的近球形分布特征，保障了朗道能级在三维空间范围内保持理想平坦特性。在结构设计层面,搭建了由谐振器与耦合导管构成的三维声子晶体，通过精密设计非均匀耦合机制，并引入z方向梯度耦合，有效地在所有四个方向上实现了同心应变并加以应用，成功构筑出非均匀耦合福克态晶格，为实现三维全域平坦朗道能级奠定了关键结构基础。

该研究从理论和实验上证实了三维体系中真正平坦朗道能级的存在，并揭示了其区别于传统均匀周期调制场诱导产生的色散型朗道能级的新型物理特征。与传统均匀周期调制场诱导产生的色散型朗道能级不同，本研究观测到与利夫希茨转变密切关联、具备特殊模态分布特征的三维全平朗道能级，进一步丰富了三维朗道能级的物理内涵。此外，本次提出的构筑方法通用性强，不局限于声学体系，可灵活拓展至光学、电子体系、超导电路等多个前沿研究场景，为开发高稳定性、高品质共振特性的新型功能器件与技术提供了全新的设计思路与实现路径。

图3:福克态晶体的朗道能级和本征场

相关研究获得了科技部重点研发项目、国家自然科学基金等项目的资助。