六边形声子晶体的拓扑边缘态分析

作     者：张凯 洪放 罗杰 邓子辰 Kai Zhang;Fang Hong;Je Luo;Zichen Deng

作者机构：School of Mechanics Civil Engineering and Architecture Northwestern Polytechnical University Xi’an 710072 China MIIT Key Laboratory of Dynamics and Control of Complex Systems Northwestern Polytechnical University Xi’an 710072 China 

基　　金：supported by the National Natural Science Foundation of China(Grant Nos.11872313 and 12172297) 

出 版 物：《Acta Mechanica Sinica》 (力学学报（英文版）)

年 卷 期：2022年第38卷第3期

页      码：78-85,I0002页

摘      要：在本研究中,我们提出了由六边形铝板和六根手性排列直杆组成的谷声子晶体.将谷声子晶体引入拓扑绝缘体(TI)系统,通过在频带上实现支持拓扑保护边缘波(TPEWs)的拓扑边缘态,可以在具有界面路径的系统上引导拓扑保护边缘波的传播.本文的手性拓扑边缘态实现机理与镜面对称系统的拓扑边缘态实现机理不完全相同.与传统的打破镜像对称不同,本文通过调节手性单胞中直杆的长度差异而非打破镜面对称,从而在狄拉克点打开了具有拓扑边缘模式间隙的新的完全带隙.我们研究了手性系统中的色散特性,并将色散特性应用于界面上的波导,以获得可设计的路径系统.此外,我们模拟了TPEWs在不同路径下的鲁棒传播,并证明了其对缺陷后向散射的免疫力.最后,证明了手性体系中谷霍尔效应的存在.这一研究结果将为手性材料拓扑状态的进一步研究奠定基础.

主 题 词：镜面对称 声子晶体 实现机理 拓扑绝缘体 色散特性 狄拉克点 边缘波 手性材料 

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械学] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.1007/s10409-021-09030-1

馆 藏 号：203111658...