具有反演对称性的二维高阶拓扑声子晶体中的角态与拓扑转变
介观与纳米尺度物理
2020-09-30 v1 材料科学
摘要
研究了具有反演对称性的宏观二维声子晶体，以揭示经典波系统中的高阶拓扑物理。通过调节单一几何参数，可同时控制体带与边缘的能带拓扑。体带隙形成了拓扑晶体绝缘体的声学类比，其边缘态因边缘上对称性降低而带隙打开。在镜面对称性存在下，边缘态的能带拓扑可由 Zak 相位表征，阐释了维度层级中的能带拓扑，而这正是高阶拓扑的核心。此外，边缘带隙可在不关闭体带隙的情况下关闭，揭示了边缘上独立的拓扑转变。体与边缘中丰富的拓扑转变均可由体与表面布里渊区高对称点上的对称性本征值很好地描述。我们进一步分析了收缩声子晶体中的高阶拓扑，其中揭示了略有不同但更丰富的角态与边缘现象。在这些系统中，通过控制几何，丰富的多维拓扑转变可用于零维、一维与二维声学模态之间的拓扑传输。
引用
@article{arxiv.2003.03422,
title = {Corner states and topological transitions in two-dimensional higher-order topological sonic crystals with inversion symmetry},
author = {Zhan Xiong and Zhi-Kang Lin and Hai-Xiao Wang and Xiujuan Zhang and Ming-Hui Lu and Yan-Feng Chen and Jian-Hua Jiang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.03422},
year = {2020}
}