光子莫列阵列中光的局域化与退局域化

莫列阵列由两个相同周期结构以相对转角叠加而成。莫列阵列甚至见于日常生活，也已在例如耦合石墨烯-六方氮化硼单层、石墨烯-石墨烯层以及碳化硅表面上的层中被制备。一个尚未探索的基本问题是波在由莫列阵列所定义势场中的演化。本文中，我们实验制备了二维光子莫列阵列，与以往材料体系不同，其参数和对称性易于调控，从而可探索具有根本不同几何结构（周期、一般非周期及准晶体结构）之间的转变。借助此种实现，我们观察到确定性线性阵列中光的局域化。该局域化基于能带物理，不同于先前基于光在光学准晶体中扩散的方案——后者需要无序以引发安德森局域化。利用可公度与不可公度的莫列图案，我们报道了光二维局域化—退局域化转变（LDT）的首次实验演示。莫列阵列可具有与子层晶体学对称群相容的近乎任意几何，因而提供了一种控制光图案性质、探索周期与非周期相之间转变物理以及关乎多个科学领域的二维波包现象的强有力工具。