互易光子晶体中依赖几何的趋肤效应

某一频率范围内所有本征模均变为边缘态的趋肤效应，由非厄米系统特有的复本征值拓扑性质所决定。实现这一迷人效应的主流尝试局限于一维系统或展现非对称耦合的非互易系统。受近期模型哈密顿量理论的启发，我们提出了一种展现所需趋肤效应的现实互易二维（2D）光子晶体（PhC）系统。具体而言，我们通过揭示二阶奇异点（EPs）的非平凡本征值拓扑与趋肤效应之间的内在联系，建立了设计此类非厄米系统的常规方法。在所提策略指导下，我们成功设计了一个具有非零本征值卷绕数EPs的2D PhC。随后利用宏观几何与晶胞的对称性形成了沿特定波矢方向的谱区。我们进行了投影能带结构计算，证明在特定的晶界处存在所需趋肤效应。最后，我们通过在一有限尺寸PhC中心激发脉冲的时域模拟生动阐释了该现象。我们的结果为趋肤效应的进一步实验验证与应用奠定了坚实基础。