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强倾斜 Dirac 点的直接观察:在Reciprocal Space中的一般位置

光学 2025-07-22 v2

摘要

强倾斜 Dirac 点(DP)发生在强倾斜与相切能带的交汇处, exhibit 许多与非倾斜 type-I 对手的根本不同的有趣物理现象。在过去的十年里,他们的发现促使了对电子系统和其他布洛赫波系统(如光子和声子晶体)的广泛研究。然而,当前的研究通常 focus on type-II DPs 位于第一 Brillouin 区(FBZ)中高对称方向下的镜像对称条件下,这些条件高度限制,限制了进一步的调查和应用。为克服严格的约束,本文识别并展示了在不要求镜像对称的情况下,type-II DPs 在 FBZ 内一般位置的涌现。由于 type-II DPs 是偶然的简并性,实验上是在一个具有 H 形金属图案的 metacrystal 薄膜中实现的。我们的发现表明,即使在没有镜像对称的情况下,type-II DPs 也能通过简单地旋转 H 形图案和调整几何和物理参数,在 FBZ 的指定位置涌现。基于旋转后的 type-II DPs,我们既实现了又实验观察到了离轴 konische 衍射。与此同时,我们发现在旋转过程中,type-II DPs 转化为离轴 type-I DPs,但仍强烈�斜,导致负折射的涌现。我们提出的这种无高对称限制的诱导 type-II 或强倾斜 type-I DPs 的通用方法,为相关研究开辟了潜在的研究方向。例如,观察到的离轴 konische 衍射和负折射可能激发未来在光子学和其他布洛赫波系统中的发展和应用。

关键词

引用

@article{arxiv.2501.08275,
  title  = {Direct Observation of Strongly Tilted Dirac Points at General Positions in the Reciprocal Space},
  author = {Yangsong Ye and Shijie Kang and Jiusi Yu and Aoning Luo and Xiexuan Zhang and Yiyi Yao and Ken Qin and Bo Hou and Haitao Li and Xiaoxiao Wu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.08275},
  year   = {2025}
}