光子晶体中的高阶狄拉克半金属
介观与纳米尺度物理
2022-05-04 v1 光学
摘要
高阶拓扑的近期发现极大地丰富了拓扑材料的分类。理论与实验研究已揭示出各类展现拓扑保护角态或棱态的高阶拓扑绝缘体。近来，高阶拓扑被引入拓扑半金属中。迄今为止，关于高阶拓扑半金属的实际模型与实验验证仍十分有限。在此，我们设计并演示了一种实现高阶狄拉克半金属相的三维光子晶体。能带结构的数值结果表明，所设计的三维光子晶体能够承载两个四重简并狄拉克点，其在边上的动量空间投影由高阶棱态连接。该高阶拓扑可通过在不同 k_z 值下计算 \chi(6) 拓扑不变量来表征。我们还展示了在微波频率下测量棱态色散的实验。我们的工作展示了高阶狄拉克半金属相的物理实现，并为在三维光子系统中探索高阶拓扑半金属相铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2205.01431,
title = {Higher-order Dirac Semimetal in a Photonic Crystal},
author = {Zihao Wang and Dongjue Liu and Hau Tian Teo and Qiang Wang and Haoran Xue and Baile Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.01431},
year = {2022}
}