メタマテリアル：波の粗大化がメカトロニクスメタマテリアルの時間結晶化を駆動する

金属が磁化されるとき、エマルジョンが相分離するとき、あるいは銀河が集団を形成するときには、ドメイン壁やパターンが形成され、それらは時間とともに非可逆的に粗大化する。こうした粗大化は、平衡状態に向かう拡散的緩和によって普遍的に駆動される。今回我々は、アクティブ弾性媒質において、この現象の振動における対応物である波の粗大化を発見した。この現象では、振動が出現し、その波長・周期・振幅が自発的に成長した後で、時間結晶と呼ばれる大域的に同期した状態が形成される。我々は、一次元および二次元のメカトロニクスメタマテリアルにおいて波の粗大化を観測し、その動的スケーリングを捉えた。さらに我々は、運動量保存を破ることによってこの過程を停止させ、カイラルなトポロジカルエッジモードに類似する、平衡から大きく外れた非線形な対応物を明らかにした。今回の結果は、非ポテンシャル相互作用を持つ系の過渡状態の物理に関して新たな疑問を提起するとともに、音響学、オプトメカニクス、生体物質、ソフトロボティクスにおける非線形波の組織化原理を示唆している。

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