非周期结构中的光子态密度

周期性通常被认为是形成带隙（即态密度受抑制的能带）的必要且充分条件。在此，我们通过分析三种在周期性和有序度上不同的结构的带隙特性来检验这一前提。我们考虑了光子晶体、无序晶格以及有序但非周期的准晶结构。实空间度量允许我们比较这些不同结构的周期性程度。使用该度量，我们揭示了无序晶格和有序准晶体可以归入同一类材料结构。我们从理论和实验两方面检验了它们的光子态密度。分析表明，尽管它们的周期性程度截然不同，但光子晶体和准晶结构表现出几乎相似的态密度抑制。我们的结果为导致带隙形成的物理机制提供了新见解。