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非厄米拓扑边缘模式的缠绕元组逆向设计

介观与纳米尺度物理 2025-01-28 v3

摘要

非厄米晶体系统中拓扑局域与非厄米局域之间的相互作用导致了拓扑边缘模式 多种多样的形状,为操控这些模式以用于潜在的拓扑应用提供了机会。对 EMs 领域的表征及其工程化需要有关其波函数的详细信息,而传统的拓扑不变量计算无法提供这些信息。在本 Letter 中,通过将 EMs 视为本征方程的特定解,我们在扩展的非厄米 Su-Schrieffer-Heeger 模型中推导了它们的波函数。然后,我们逆向构造了一个缠绕元组 {wGBZ,wBZ}\left \{ w_{\scriptscriptstyle GBZ},w_{\scriptscriptstyle BZ}\right \} ,用于表征 EMs 的存在及其空间分布。此外,我们定义了一个等价于 wBZw_{\scriptscriptstyle BZ} 的新型谱缠绕数,它由不同能带能量的乘积决定。拓扑不变量的逆向设计使我们能够对 EMs 的局域性质进行分类,即使在缺乏子晶格对称性的系统中也是如此,这可以促进在新型量子材料和器件开发中对 EMs 的操控和利用。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.03275,
  title  = {Inverse Design of Winding Tuple for Non-Hermitian Topological Edge Modes},
  author = {Zihe Yang and Kunling Zhou and Bowen Zeng and Yong Hu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.03275},
  year   = {2025}
}

备注

5 pages, 4 Figures