II 型合成光子外尔异质结构中的束缚 - 扩展模态跃迁
光学
2024-05-09 v1
摘要
具有外尔点（WPs）的光子结构（包括 I 型和 II 型）因其三维拓扑能带而展现出非平庸的表面模态和引人入胜的光操控特性。尽管先前的研究主要集中在均匀外尔结构中外尔点的探索，但本文通过纳米结构光子波导，在合成维度中建立了具有不同旋转取向的外尔异质结构（即非均匀外尔晶格）。在本工作中，我们揭示了通过调节旋转相位，尽管界面两侧存在反转的拓扑序，II 型外尔异质结构界面上仍会发生束缚模态与扩展模态之间的跃迁。这种模态跃迁也表现为界面处从全透射到全反射的转变。所有这些非常规效应均归因于 II 型外尔能带结构的倾斜色散，该色散会导致界面两侧的能带和能隙失配。相比之下，由于能带结构未倾斜，I 型外尔异质结构缺乏此类相变。这项工作建立了一种灵活的人工外尔异质结构方案，为高维拓扑效应开辟了新途径，并显著增强了我们在片上光操控方面的能力。
引用
@article{arxiv.2403.05294,
title = {Bound-extended mode transition in type-II synthetic photonic Weyl heterostructures},
author = {Wange Song and Zhiyuan Lin and Jitao Ji and Jiacheng Sun and Chen Chen and Shengjie Wu and Chunyu Huang and Luqi Yuan and Shining Zhu and Tao Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.05294},
year = {2024}
}
备注
to be published in Phys. Rev. Lett