非可定向流形上异常碰撞
介观与纳米尺度物理
2026-01-07 v1 材料科学
应用物理
摘要
能带退化现象，从Hermitian Dirac点到非Hermitian异常点(EP)，在拓扑相变中发挥核心作用。除了单个退化的拓扑结构外，它们的相互作用还催生了更丰富的现象。以往认为，成对创建退化的异常非消耗性碰撞仅发生于非Abelian多带系统中。本文在简单两带系统中理论揭示并实验演示，即使系统不具备非Abelian性质，仍可出现此类异常碰撞。在二维非Hermitian晶格中，其布里渊区形成非可定向的克莱斯瓦瓶，两个具有相反拓扑电荷的EP从混合点成对创建，随后重新碰撞合并形成新的涡旋点，而非消散。值得注意的是，混合点是一种有缺陷的退化，特征为无特征能扰动，而涡旋点是一种无缺陷的退化，却表现出非平凡的特征能扰动。该过程表现为从有能隙相变为无能隙相的非Hermitian相变，我们通过动量分辨率的能带扰动和Berry相位测量，直接在混合维声晶格中观察到了这一过程。我们的发现认定非可定向性作为工程能带退化和拓扑相变的新场域，并为探索异常点与非可定向拓扑之间的相互作用铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2601.02442,
title = {Anomalous Collision of Exceptional Points on Nonorientable Manifolds},
author = {Weijia Wang and Qicheng Zhang and Kun Zhang and Shuaishuai Tong and Chunyin Qiu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.02442},
year = {2026}
}