具有可取向大 Chern 矢量的立方三维 Chern 光子绝缘体
介观与纳米尺度物理
2022-01-12 v1 材料科学
光学
摘要
时间反演对称性（TRS）破缺的拓扑相提供受拓扑保护的无能隙表面态，与额外的内部对称性、自旋或谷自由度无关。尽管二维拓扑相已有大量演示，具有 TRS 破缺的三维拓扑系统实例却很少。在本文中，我们设计了一种通用策略，用于在弱 TRS 破缺环境中构造具有可取向且任意大 Chern 矢量的三维 Chern 绝缘（3D CI）立方光子晶体。该设计展现出拓扑保护的手性单向表面态，其等频环互不相交。所得晶体呈现如下新特性：首先，通过增大 Chern 数，可支持多个表面态通道。其次，Chern 矢量可沿任意方向取向，仅需改变磁化轴，与二维相比打开了更大的 3D CI/3D CI 界面可能性。第三，通过降低 TRS 破缺要求，该系统非常适于磁响应较弱的实际光子学应用。
引用
@article{arxiv.2105.12725,
title = {Cubic 3D Chern photonic insulators with orientable large Chern vectors},
author = {Chiara Devescovi and Mikel García-Díez and Iñigo Robredo and María Blanco de Paz and Barry Bradlyn and Juan L. Mañes and Maia G. Vergniory and Aitzol García-Etxarri},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.12725},
year = {2022}
}