用于一维界面拓扑态的电磁对偶超表面
光学
2019-08-16 v1
摘要
拓扑绝缘体的发现迅速随之而来的是其光子学类比的出现，其动机是背散射免疫的光传播前景。然而迄今为止，实现主要依赖于在二维系统中对光子晶体和波导阵列的体模式进行设计，这紧密模仿了它们的电子对应物。此外，受制于电磁对偶性和双各向异性条件的超材料实现面临复杂的设计与狭窄的工作带宽。本文表明，通过具有互补电磁响应的超表面耦合表面模式，可以直截了当地实现类似于量子自旋霍尔效应的对称保护拓扑态。具体而言，直接堆叠此类超表面的晶胞会产生退化的横电与横磁模式的双重狄拉克锥，其在小的层间分离下破裂为宽的非平庸带隙。因此，该超薄结构支持稳健的无隙边缘态，其被限制在一维线上而非表面界面，如微波频率下近场成像所展示。所提方法的简洁性与多功能性对于作为研究经典拓扑相的桌面平台以及受益于超表面紧凑性与拓扑绝缘体潜力的应用而言颇具吸引力。
引用
@article{arxiv.1907.06684,
title = {Electromagnetic-dual metasurfaces for topological states along a one-dimensional interface},
author = {Diaaaldin J. Bisharat and Daniel F. Sievenpiper},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.06684},
year = {2019}
}
备注
18 pages, 5 figures