一阶拓扑声学系统中由类Zeeman场诱导的高阶拓扑

作     者：黄学勤 陆久阳 严忠波 严谋 邓伟胤 陈刚 刘正猷 Xueqin Huang;Jiuyang Lu;Zhongbo Yan;Mou Yan;Weiyin Deng;Gang Chen;Zhengyou Liu

作者机构：School of Physics and OptoelectronicsSouth China University of TechnologyGuangzhou 510640China School of PhysicsSun Yat-Sen UniversityGuangzhou 510275China State Key Laboratory of Quantum Optics and Quantum Optics DevicesInstitute of Laser SpectroscopyShanxi UniversityTaiyuan 030006China Collaborative Innovation Center of Light Manipulations and ApplicationsShandong Normal UniversityJinan 250358China Key Laboratory of Artificial Micro-and Nanostructures of Ministry of Education and School of Physics and TechnologyWuhan UniversityWuhan 430072China Institute for Advanced StudiesWuhan UniversityWuhan 430072China 

基　　金：supported by the National Natural Science Foundation of China(11890701,11974120,11974005,12074128,12074232,12125406,and 12174455) the National Key R&D Program of China(2018YFA0305800) the Guangdong Basic and Applied Basic Research Foundation(2019B151502012,2021B1515020086,and 2021A1515010347) the Science and Technology Projects in Guangzhou(202102020960) 

出 版 物：《Science Bulletin》 (科学通报（英文版）)

年 卷 期：2022年第67卷第5期

页      码：488-494,M0004页

摘      要：具有拓扑角态或铰链态的高阶拓扑绝缘体已成为当前拓扑物理研究的热门方向.然而,关于一阶拓扑绝缘体与高阶拓扑绝缘体之问联系的研究工作却寥寥无几.最近,高阶拓扑绝缘体与Z;拓扑绝缘体之间的联系被建立起来.在面内Zeeman场的作用下,Z;拓扑绝缘体会转变成高阶拓扑绝缘体,体系存在零维的角态.这种面内Zeeman场可以通过铁磁近邻效应或磁性原子掺杂来实现,但是这样的实现方式大大增加了实验的复杂性.本文利用耦合共振腔设计了双层声子晶体.该体系可以等效成具有内禀面内Zeeman场的Kane-Mele模型.在锯齿形边界上,存在具有带隙的螺旋性边界态,而零维角态则存在于边界态的带隙中,由此验证了高阶拓扑态的存在.文章还进一步研究了六边形环形样品中具有互补几何结构的内外角角态,发现其声压场分别具有奇和偶对称.该工作搭建了一阶拓扑到高阶拓扑之问的桥梁.利用声子晶体的这种人造类Zeeman场,有望为研究新型拓扑态提供良好的平台.

主 题 词：拓扑绝缘体 声子晶体 螺旋性 耦合共振 声学系统 锯齿形 近邻效应 零维 

学科分类：07[理学] 082403[082403] 08[工学] 070206[070206] 0703[理学-化学类] 0824[工学-林业工程类] 0701[理学-数学类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.1016/j.scib.2021.11.020

馆 藏 号：203106880...