色散光子晶体中定义不良拓扑相
光学
2022-10-05 v1 应用物理
摘要
近年来，拓扑材料及其迷人特性引起了极大兴趣。拓扑能带理论最初为凝聚态系统发展，但只需稍作修改即可轻易应用于任意波平台。因此，光学系统的拓扑分类通常被视为在数学上等价于凝聚态系统的拓扑分类。令人惊讶的是，我们在此发现非互易光子材料的粒子-空穴对称性与色散性质均可能导致通常拓扑方法失效、陈拓扑变得定义不良的情形。研究表明，由于等离激元系统中光子态密度的发散，即便相关参数空间是紧致的，能隙陈数也可以是非整数。为使色散光子晶体的拓扑良定义，必须考虑体材料中的非局域效应。我们提出两种不同的正则化方法来修复遇到的问题。我们的结果强调，正则化后的拓扑可能关键依赖于体材料在大量 k 时的响应。
引用
@article{arxiv.2112.01872,
title = {Ill-defined Topological Phases in Dispersive Photonic Crystals},
author = {Filipa R. Prudêncio and Mário G. Silveirinha},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.01872},
year = {2022}
}