非线性波的负折射率折射的实验发现

非线性化学波的负折射率折射是目前斑图动力学中研究的焦点问题之一，此种折射现象的新特性能够为深入理解非线性波的传播机制提供参考，但是其产生机制与理论解释尚不清楚。此前一直缺乏对应的实验证据与产生条件，仅在数值模拟中观察到了此种现象。在最近的一份研究工作中，北京大学物理学院的欧阳颀教授和博士生元旭津，在系统中的CIMA反应扩散系统的实验中，成功地在正波（外旋螺旋波）与反波（内旋螺旋波）参数区的界面上观察到了负折射率折射，并根据非线性波的竞争机制，从理论上做出了成功的解释。

负折射出现条件为，正波到达正反波界面时能够作为反波波源，激发出反波列。根据非线性波的竞争机制，反波区频率低的波在竞争中获胜，因此只有频率低于反波的正波，才能在边界上产生负折射率折射行为。在实验与数值模拟中，均成功的获得了与理论分析一致的结果。研究结果已发表在近期的《物理评论快报》上（Xujin Yuan, Hongli Wang, and Qi Ouyang, Phys. Rev. Lett. 106, 188303 (2011))。