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拓扑电路中的高阶手性与非厄米趋边效应

介观与纳米尺度物理 2023-03-01 v1 其他凝聚态物理 应用物理

摘要

尽管在传统晶格系统中手性不平衡是被禁止的,但非厄米性可有效规避手性倍增定理,从而促进一维手性动力学。事实上,此类系统支持不平衡的单向流,导致大量态在边界局域化,即所谓的非厄米趋边效应(NHSE)。近来,在晶体系统中引入了一种广义(二阶)手性,描述具有色散关系 ω=kxky\omega=k_{x}k_{y} 的二维鲁棒无能隙模式。本文证明,在非厄米(NH)晶格系统中可建立二阶手性不平衡,从而导致动量分辨的手性动力学,以及一种二阶 NHSE,其中同时存在边局域和角局域的趋边模式。随后,我们在一个实现具有长寿命二阶手性模式的 NH 哈密顿量的二维拓扑电路中对这一现象进行了实验验证。利用阻抗测量,我们确认了该系统内的二阶 NHSE,及其在预言的趋边模式与高度反常的动量-位置锁定响应中的表现。我们的研究展示了一种基于电路探索高阶手性物理的路径,在需要动量分辨的系统中具有潜在应用,例如波束赋形器与非互易器件。

关键词

引用

@article{arxiv.2207.02228,
  title  = {Higher rank chirality and non-Hermitian skin effect in a topolectrical circuit},
  author = {Penghao Zhu and Xiao-Qi Sun and Taylor L. Hughes and Gaurav Bahl},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2207.02228},
  year   = {2023}
}

备注

12+8 pages, 5+6 figures