离子型声子晶体的光学性质研究成果引起广泛关注

南京大学陆延青教授等在国家自然科学基金等的支持下，在国际上率先开展了声子晶体中耦合物理效应的研究，提出了“离子型声子晶体”概念，揭示了介电体超晶格与实际晶格的对应性，开辟了人工微结构材料研究的新方向。     研究表明，离子型声子晶体中超晶格振动可通过压电效应与电磁场之间产生相互作用，导致超晶格振动与电磁波的耦合，耦合方程组与离子晶体中反映晶格振动与电磁波耦合的黄昆方程在形式上一致。理论和实验结果证实，离子型声子晶体与离子晶体一样，也存在着声波与光波的耦合模式：极化激元模。此外，横振动与纵振动本征频率同样满足LST关系，存在着电磁波吸收、介电反常等原表现在离子晶体中的光学性质，但其发生在微波波段而不是红外波段。这就把极化激元等通常认为存在于红外波段的经典物理概念推广到微波领域，揭示了超晶格与实际晶格在物理本质上的相似性，加深了对介电材料及其有关过程物理本质的认识.     由于耦合效应导致的介电反常使得处于某一波段的电磁波不能通过离子型声子晶体材料，相当于产生了“禁带”（见示意图），但又与通常的禁带不同。通常的禁带是由于入射的电磁波在超晶格中相继的界面上所产生反射波之间的相干所致,与耦合效应无关。     该研究成果为声子晶体、光子晶体等介电体超晶格的研究开辟了考虑耦合物理效应的新方向。他们还预言该种材料在微波与声学方面可能的应用前景，为将来的理论和应用研究奠定了基础。他们的研究结果已引起国内外同行的关注，1999年在美国《Science》上作了报导。