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非厄米双分量晶格中的异常平坦带

介观与纳米尺度物理 2026-05-05 v3

摘要

平坦带中动能被压制,量子态呈现宏观退化,拥有从非净超导体到分数 Chern 绝缘体等丰富的关联与拓扑相。虽然厄米晶格中平坦带的形成机制已广为人知,但是否存在于非厄米 (NH) 晶体中——这类晶体 Relevant to open and driven systems——的平坦带仍是未解之谜。本文表明,厄米平坦带形成原理在双分量晶格中基于亚晶格退化失配的原则,可直接推广至 NH regime:只要一个亚晶格拥有动量无关本征值,其退化性超过另一个亚晶格上的伴侣,便会产生平坦带。令人惊讶的是,在异常点处,离散带汇聚形成\emph{异常平坦带} (EFBs),这些带在这些奇点之外仍持续存在,表现为跨越两个亚晶格的双正交本征模态,能量和寿命可通过亚晶格非对称性和非相互作用耦合进行调节。该通用框架统一了厄米和 NH 平坦带的构建方法,揭示了无需闭合系统类比的无色散态,正如具有不平衡但恒定亚晶格化学势的双分量晶格所示。该构建方法适用于合成平台,从经典亚材料开始即可直接模拟平坦带,到量子工程系统如光子晶体和超冷原子阵列,后者应当托管源自此类 EFBs 的相关与拓扑相。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.10901,
  title  = {Exceptional flat bands in bipartite non-Hermitian lattices},
  author = {Juan Pablo Esparza and Vladimir Juričić},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.10901},
  year   = {2026}
}

备注

Main text + supplemental material (ancillary file), published version