天津大学刘宇获国家专利权
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龙图腾网获悉天津大学申请的专利一种用于局部多维操控毫米级别粒子的声学超表面装置获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119889271B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-14发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510093973.2，技术领域涉及：G10K11/36；该发明授权一种用于局部多维操控毫米级别粒子的声学超表面装置是由刘宇;汪越胜;董浩文设计研发完成，并于2025-01-21向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种用于局部多维操控毫米级别粒子的声学超表面装置在说明书摘要公布了：本发明公开了一种用于局部非接触多维操控毫米级别粒子的声学超表面，通过调节背景声压幅值和初始相位控制单个毫米级粒子的悬浮高度和旋转。所设计的声学超表面由N×N个单元构成，按照特定规律平面布置。超表面单元需要满足在两侧施加入射声波的条件下，形成的散射声场相位延迟在一个周期内呈2n个离散梯度分布n为大于等于1的整数。此外，单元的构型需满足双各项同性和高透射要求透射率大于等于95％，从而确保通过多个具有不同相位延迟的单元构成的声学超表面在正向和反向入射下，形成低能量损失且左右镜像对称的散射声场。
本发明授权一种用于局部多维操控毫米级别粒子的声学超表面装置在权利要求书中公布了：1.一种用于局部多维操控毫米级别粒子的声学超表面装置，其特征在于，所述装置由N×N个单元构成，每个单元按照预设相位梯度规律平面布置； 每个声学超表面的单元满足在两侧施加入射声波的条件下，形成的散射声场相位延迟在一个周期内呈个离散梯度分布； 通过多个具有不同相位延迟的单元构成的声学超表面在正向入射平面声波和反向入射平面声波下，形成低能量损失且正向散射声场与反向散射声场高度对称； 正向散射声场与反向散射声场均为涡旋声场，利用其特殊的声压梯度提供所需操控粒子的辐射力和扭矩，声学超表面通过调节背景声压幅值和初始相位控制单个毫米级粒子的悬浮高度和旋转； 通过正、反向放置声学超表面，实现粒子的顺、逆自旋； 相位延迟的计算公式为： ； 其中，为角频率，为声速，代表坐标原点到焦点距离，代表第位置处单元到焦点的距离，为涡旋拓扑荷数，代表螺旋相位分布，和分别表示在x和y方向上的元件数量。
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