声音的非厄米边缘爆发
介观与纳米尺度物理
2025-08-28 v1 材料科学
摘要
非厄米能带拓扑能够产生在厄米系统中没有对应物的现象。一个著名的例子是非厄米趋肤效应(NHSE),即 Bloch 本征态在由非平凡谱卷绕数诱导下局域于边界。相比之下,近期关于有损非厄米晶格的研究发现了一种意想不到的边界局域损耗概率——这一现象不仅需要非厄米能带拓扑,还需要虚部(耗散)能隙的闭合。在此,我们在经典波超材料——一种有损非互易声学晶体——中演示了非厄米边缘爆发。我们证明,当虚部能隙保持闭合时,在相同的非厄米能带拓扑下,边缘爆发可以发生在右边界、左边界或两个边界同时发生;后一种情况被称为双极边缘爆发。每种情况的发生取决于本征能谱中虚部能隙闭合点的数量和位置。这些发现将边缘爆发的概念从量子系统推广到经典波系统,将其确立为一种内禀材料属性,并丰富了非厄米系统中非厄米能带拓扑与其他物理性质之间复杂的相互作用的物理学。
引用
@article{arxiv.2508.19255,
title = {Non-Hermitian edge burst of sound},
author = {Hong-Yu Zou and Bing-Bing Wang and Yong Ge and Ke-Qi Zhao and Yu-Qi Chen and Hong-Xiang Sun and Shou-Qi Yuan and Haoran Xue and Baile Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.19255},
year = {2025}
}