NIMS har lyckats tillverka topologiska LC -kretsar arrangerade i ett bikakemönster där elektromagnetiska (EM) vågor kan föröka sig utan att sprida sig tillbaka, även när vägar svänger kraftigt. Dessa kretsar kan vara lämpliga för användning som högfrekventa elektromagnetiska vågledare, vilket skulle möjliggöra miniatyrisering och hög integration i elektroniska enheter som mobiltelefoner.

Forskare söker topologiska egenskaper med funktioner som inte påverkas även om provformerna ändras. Topologiska egenskaper upptäcktes först i elektronsystem, och på senare tid, föreställningen har utvecklats för ljus och mikrovågor för att bygga optiska och elektromagnetiska vågledare som är immuna mot backspridning. Dock, förverkligandet av topologiska egenskaper i ljus och mikrovågor kräver normalt gyromagnetiska material under ett yttre magnetfält, eller några andra komplexa strukturer. För att matcha befintlig elektronik- och fotonikteknologi, det är viktigt att uppnå topologiska egenskaper baserade på konventionella material och enkla strukturer.

År 2015, detta forskargrupp demonstrerade topologiska egenskaper i ljus och mikrovågor i ett bikakegitter av dielektriska cylindrar som kisel. Den här gången, laget rapporterade att i ett mikroband, elektromagnetiska vågor uppnår topologiska egenskaper när metallremsorna bildar ett bikakemönster och bandbredden inom hexagon och mellan hexagon är olika. Teamet tillverkade också mikroband och mätte elektriska fält på sina ytor, och framgångsrikt observerade den detaljerade strukturen för topologiska elektromagnetiska lägen, där virvlar av elektromagnetisk energi polariserad i en specifik riktning genereras under vågutbredningen.

Denna forskning visar att topologisk utbredning av elektromagnetiska vågor kan induceras med konventionella material i en enkel struktur. Eftersom topologisk elektromagnetisk vågutbredning är immun mot backspridning även när vägar svänger kraftigt, konstruktioner av kompakta elektromagnetiska kretsar blir möjliga, vilket leder till miniatyrisering och hög integration av elektroniska enheter. Dessutom, virvelriktningen och vorticiteten i samband med topologiska elektromagnetiska lägen kan användas som databärare i informationskommunikation med hög densitet. Alla dessa funktioner kan bidra till utvecklingen av ett avancerat informationssamhälle representerat av IoT och autonoma fordon.