呼吸超晶格中级联平坡带的涌现

平坡带因其消失的群速度和发散的态密度而成为现代凝聚态物理和光子学的支柱。本文提出一种以引入新型呼吸超晶格为基础的以任意平坡带为目标的构建方案，通过简单控制呼吸强度，连续调节各个孤立平坡带的数量和谱位置。从微观角度看，靠近能带边缘处与动量无关的带间散射可使其对弱单元内无序具有稳健的保护。通过维数约化，我们建立了一维（1D）呼吸超晶格与 2D Harper-Hofstadter 模型之间的二义性，其中级联平坡带自然涌现为弱磁通极限下不同 Landau 能级的排列。作为概念验证，我们在光学频率实现了光子平坡带，并使用全介质光子晶体板实现。最后，我们将方案推广到 2D 系统，以实现部分和全向平坡带，并讨论实现高质量因子的方法。我们的发现为掌握具有高平坡度和大可用带宽的平坡带，为开发先进光子器件指明了新方向。