具有辅助轨道自由度的纳米机械拓扑绝缘体

离散自由度，如自旋与轨道，可为操控电子、光子与声子提供引人入胜的策略。借助自旋自由度，拓扑绝缘体已在凝聚态物理、光学、声学与力学中激发浓厚兴趣。然而，作为晶体中另一基本属性的轨道，在拓扑绝缘体中甚少被研究。在此，我们发明了一类在纳米机械平台上具有辅助轨道自由度的新型拓扑绝缘体。我们实验实现了轨道可由晶体任意操控的纳米机械拓扑绝缘体。利用这一独特特性，我们展示了不同拓扑边缘态之间的绝热转换，这是涉及不同拓扑边缘通道的复杂系统的一项关键功能。除一维边缘态外，我们进一步构建了零维狄拉克涡旋态。我们的结果揭示了在集成平台上操控拓扑相变与研究物质拓扑相的前所未有的策略。