拓扑声子晶体

拓扑物态是当前凝聚态及材料物理领域的关注焦点.声子晶体是具有周期性结构的人工材料,其中的声子态或声波态也可具有拓扑性质.从声子晶体的背景知识出发,介绍了2类拓扑声子晶体的研究进展,即能谷声子晶体和外尔声子晶体,它们具有良好鲁棒性及超导传输特性的拓扑界/表面波,这种无障碍的传输特性具有广阔的应用前景.

赝自旋-轨道耦合诱导的声自旋陈数拓扑绝缘体

受拓扑保护的经典波边界模式对稳健的能量传输和可靠的信息处理有重要的意义.以往声波的拓扑边界模式,主要是在能带反转的两个声子晶体相之间的界面上实现,即表现为界面态.本工作通过构造由赝自旋-轨道耦合诱导的二维拓扑声子晶体,在单一声子晶体相的边缘上(即表面上)即获得了无带隙的螺旋性边界态.该边界态起源于非平庸的体拓扑,由自旋陈数描述,因此该声子晶体被称为声自旋陈数拓扑绝缘体.实验证明了这些边界态的存在.特别是,由于体系打破了赝自旋守恒,实验中观察到边界态的赝自旋翻转现象.