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拓扑超材料中的典型散射问题:谷霍尔模式通过弯折结构

介观与纳米尺度物理 2026-05-12 v2 经典物理 光学

摘要

我们研究了经典拓扑绝缘体中谷霍尔模式的反向散射量。在互易系统中,谷指数守恒被认为是许多实验实现中观察到的谷霍尔模式高透射率的根源。在此,我们通过定量分析界面谷霍尔模式入射到可能守恒或不守恒谷指数的尖锐弯折结构上的典型散射问题,重新审视了这一假设。我们考虑了一个带有界面的石墨烯纳米带的紧束缚模型,并使用传输矩阵形式计算了反射和透射系数。我们发现,在所有考虑的构型中,谷霍尔模式的透射率都接近最大值,即使在谷指数不守恒的情况下也是如此。因此,谷守恒与良好透射之间似乎没有相关性。我们的结果为谷霍尔型超材料的设计提供了一个参考案例。

关键词

引用

@article{arxiv.2312.04396,
  title  = {Canonical scattering problem in topological metamaterials: Valley-Hall modes through a bend},
  author = {Theo Torres and Cédric Bellis and Régis Cottereau and Antonin Coutant},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2312.04396},
  year   = {2026}
}

备注

47 pages, 25 figures, 2 extra appendices, modified figures/introduction/conclusion, references added