点源的辐射是波动物理学的基石，支撑着光学与声学等众多领域的发展。在光学中，点源可作为量化局域光学态密度（LDOS）的探针，为量子电动力学、表面增强光谱学和纳米天线等应用奠定了基础。尤其是界面附近点光源辐射，可用来揭示光学倏忽逝场相关的微纳光学基础效应，例如横向光场自旋角动量（SAM）。目前，光学点源在界面附近的辐射问题已形成较为完备的解析理论框架。随着微纳光学的快速发展，研究者也开始尝试将这些概念推广至声学与水波体系，探索声学LDOS、Purcell效应、拓扑物理和声学倏逝波的横向SAM等前沿现象。然而，相较于光学领域成熟的理论，声学点源的统一框架仍处于起步阶段

     华东师范大学潘登研究员与徐红星院士合作，借鉴微纳光学的理论方法，建立了界面附近声学点源辐射的普适解析框架。该研究不仅预测了比光学更为复杂的远场辐射图样，包括横纵声波耦合引发的多重远场极大值，还揭示了声学倏逝场中SAM的反转等新颖现象。本工作还借助光声学实验验证了部分理论预测结果。

     这一理论框架有助于类比光学体系，深入探索相关的声学现象。依托该框架，微纳光学中的诸多核心概念可自然迁移到声学领域，如自发辐射速率、声学局域态密度及Purcell效应、声学近场的横向SAM与非互易效应的交叉等。该成果适用于全频段声学体系，应用前景广泛，从生物医学超声成像到声学拓扑系统均可受益。此外，在声学与其他物理场的多场耦合方面，该研究同样具备潜在价值，例如通过光–声耦合等机制实现亚波长尺度界面声子动力学的调控，对经典与量子系统均具有重要意义。

     该研究成果以华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室为第一单位发表于Phys. Rev. Lett. 135, 046204 (2025)。该工作的共同第一作者为华东师范大学已毕业博士周荣和已毕业硕士李贝贝。该工作得到国家自然科学基金、国家科学技术部等项目的支持。

图1. 固–液界面点声源的远场辐射：理论预测与实验验证。

    论文原文链接：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/dc6l-zt6w