Pesquisadores mostram como as ondas sonoras podem manter o momento angular de spin conservado, resolvendo um debate teórico de longa information
As ondas acústicas são geralmente consideradas puramente longitudinais, movendo-se para frente e para trás na direção em que a onda está se propagando e não tendo rotação intrínseca e, portanto, sem spin (spin-0). Trabalhos recentes mostraram que as ondas acústicas podem, de facto, ter um comportamento native semelhante ao de um spin. No entanto, até agora, acreditava-se que o momento angular de spin complete de um campo acústico desaparecia, com as contribuições de spin positivas e negativas locais cancelando-se mutuamente para dar um spin-0 world world. Neste trabalho, os pesquisadores mostram que os feixes de vórtices acústicos podem transportar um momento angular de spin longitudinal diferente de zero quando o feixe é guiado por certas condições de contorno. Isto anula a suposição de longa information de que as ondas longitudinais não podem possuir um grau de liberdade de rotação world.
Usando uma estrutura teórica autoconsistente, os pesquisadores derivam o spin completo, o momento orbital e o momento angular complete desses feixes e revelam um novo tipo de interação spin-órbita que aparece quando o feixe é comprimido ou expandido. Eles também revelam uma relação detalhada entre as duas descrições concorrentes do momento angular em acústica que são canônica-Minkowski e cinética-Abraham. Eles demonstram que apenas a forma canônica de Minkowski é verdadeiramente conservada e diretamente ligada ao número quântico azimutal do feixe, que descreve como a onda se torce à medida que viaja.
A equipe demonstra ainda este mecanismo experimentalmente usando um guia de ondas com uma seção transversal que varia lentamente. Eles mostram que o efeito não se limita a esta configuração, mas também pode surgir em campos acústicos evanescentes e até mesmo em outros sistemas de ondas como o eletromagnetismo. Estes resultados introduzem um grau de liberdade basic em falta nas ondas longitudinais, oferecem novas estratégias para a manipulação do spin acústico e do momento angular orbital e abrem a porta para aplicações futuras em dispositivos baseados em ondas, comunicação subaquática e manipulação de partículas.
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