GaAs/AlAs 超级结构中耦合拓扑界面态与声子分子
介观与纳米尺度物理
2026-05-14 v1
摘要
一维超级结构中的拓扑界面态提供受底层带结构拓扑保护的空间局域声子模式。在 GaAs/AlAs 分布式布拉格反射器 (DBR) 中，这些态可以通过在具有相反扎克相位的超级结构之间进行带倒数来工程化。本文展示了由耦合纳米声子界面态形成的拓扑声子分子和延伸链。通过连接三个交替具有拓扑性质的超级结构，我们实现两个耦合界面态，其混合形成对称和反对称模式，其分裂可通过调节中心 DBR 的反射率在十几 GHz 范围内调节。扩展此概念，我们构建最多 N=6 个耦合界面态的链，形成窄的拓扑 minibands，同时保持强局域于界面。我们使用时间域泵浦-探测瞬态反射率测量在分子束合金生长的 GaAs/AlAs异结构中观察到这些耦合态，并通过传递矩阵计算和简单解析模型再现其行为。这些结果确立了拓扑界面态作为构建耦合声子系统和 GHz 频段可调纳米声子架构的稳健平台。
引用
@article{arxiv.2605.12635,
title = {Coupled Topological Interface States and Phonon Molecules in GaAs/AlAs Superlattices},
author = {S. Sandeep and O. Colmegna and C. Xiang and E. R. Cardozo de Oliveira and K. Papatryfonos and M. Morassi and A. Lemaitre and N. D. Lanzillotti-Kimura},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.12635},
year = {2026}
}