在国家自然科学基金（项目编号：11774275，11674250，11534013，11747310）等资助下，武汉大学物理科学与技术学院的刘正猷、邱春印研究团队在拓扑声学研究领域取得重要进展。他们利用外尔晶体的拓扑表面态传输特性，实现了无反射的声波负折射效应。相关研究成果以“Topological negative refraction of surface acoustic waves in a Weyl phononic crystal”（外尔声子晶体中的声表面波拓扑负折射）为题，于2018年8月2日在Nature（《自然》）上发表，论文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-018-0367-9。邱春印、刘正猷为论文的共同通讯作者，博士生何海龙为第一作者，美国UT Dallas大学为合作研究单位。
众所周知，光波在不同介质的界面上会发生反射和折射。事实上，对任何形态的波场，例如声波，这些基本的界面效应都会存在，这为设计各种波动元器件奠定了基础。早期的研究集中于均匀介质之间的界面，相对于入射波而言，折射波束出现在界面法线的两侧---正折射。随着人工结构材料的发展，人们发现了另一种折射效应---负折射。顾名思义，负折射发生在界面法线的同侧。这种反常的界面效应有望用于实现光学或声学超分辨成像。然而，这些折射过程总是伴随着界面反射，从而降低器件的功效。
刘正猷、邱春印研究团队发现了一类全新的界面波动响应---拓扑正折射和拓扑负折射，这是基于声学人工结构的一种新型材料，即“外尔声子晶体”。区别于已知的折射现象，界面造成的反射波可以完全被禁止。进一步研究表明，这种有趣的界面现象和声子晶体的能带拓扑特性有关。不难推测，类似现象也可在光学体系、凝聚态体系中实现，并有望用于设计新型的经典、量子波功能器件。该项工作受到学术同行的广泛关注和正面肯定。例如，新加坡南洋理工大学张柏乐教授在Nature期刊“News and Views”栏目撰文“Negative refraction without reflection”，他认为“这项工作提供了第一个实际使用费米弧（注：这里表现为开放的声波等频色散线）的例证，这是目前凝聚态体系重点探索的目标”。
图. 由等频色散分析预测的各种界面波动响应。a-d 依次显示正折射、负折射、拓扑正折射、拓扑负折射。上图为等频色散分析，下图为相应的界面响应。利用外尔声子晶体中等频色散线的开放特性，拓扑正、负折射过程中的反射波（虚线箭头）可以完全被抑制。