弹性超材料中共存的欧拉与斯蒂芬-维特拓拓拓类拓扑相位
材料科学
2025-12-08 v1 应用物理
摘要
拓扑带理论在经典结构中的研究推动了新型拓扑超材料的发展。虽然单隧道拓扑已被充分理解，但近期出现的多隧道相位正引起日益关注。这些新相由诸如欧拉类和第二斯蒂芬-维特拓拓类这样的不变量刻画，这些不变量涉及多个能带的博伊恩本征子空间，并且可以通过braiding在动量空间中发生于相邻能隙内的非阿贝尔带电退化点而发生变化。本文理论预测并实验演示了两种此类拓扑相可在单一系统中共存，利用向量弹性波实现。不同偏振模式之间的内在耦合使得多个能带隙的节点发生非阿贝尔braiding，结果导致欧拉与斯蒂芬-维特拓拓类拓扑绝缘体相位的共存。我们进一步揭示了拓扑稳定的Goldstone模式退化在其中的核心作用。我们的发现代表了在矢量场中实现混合相位的首次案例，这些场 exhibits 拓扑非平凡的Goldstone模式，为利用拓扑边缘态与角态共存的双功能应用奠定了基础。
关键词
引用
@article{arxiv.2503.06371,
title = {Coexisting Euler and Stiefel-Whitney Topological Phases in Elastic Metamaterials},
author = {Jijie Tang and Adrien Bouhon and Yue Shen and Kailun Wang and Junrong Feng and Feng Li and Di Zhou and Robert-Jan Slager and Ying Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.06371},
year = {2025}
}