在非厄米刚度调制波导中利用 PT 对称性
应用物理
2022-07-13 v1
摘要
近年来弹性超材料与具有数字可控特性的调制波导方面的进展，为克服力学中厄米哈密顿量所施加的限制开辟了新途径。在可能的实现中，具有平衡增益与损耗的非厄米、PT 对称系统已成为一种优雅机制，通过解除非厄米简并（例外点）来获取新功能。受此启发，本文研究一种具有复刚度调制的非厄米 PT 对称弹性波导。以平衡增益/损耗形式定制的刚度调制强度，描绘了从未破缺到破缺 PT 对称相的过渡，其中不同的 Bloch 波模式合并为例外点。研究表明，在未破缺 PT 对称 regime 下，由于弹性的实部与虚部相互作用，该波导充当声子滤波器。当增益/损耗相互作用强度增加时，频率带隙闭合，体带退化为例外点，此时系统作为具有非对称散射能力的波导工作。本文建立了填充非厄米简并的不同波模式与定向反射/透射能力之间的联系。这种非对称行为通过结合经平面波展开法（PWEM）获得的 PT 对称杆的色散特性，以及用于连接半无限介质的调制板条的散射矩阵法（SMM）加以解释。
引用
@article{arxiv.2202.03025,
title = {Harnessing $\mathcal{PT}$-symmetry in non-Hermitian stiffness-modulated waveguides},
author = {Emanuele Riva},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.03025},
year = {2022}
}