基于反馈控制的非牛顿拓扑力学超材料
介观与纳米尺度物理
2021-01-04 v3 软凝聚态物质
摘要
我们提出一种设计不受牛顿动力学约束的拓扑力学超材料的方法。机械晶格中的单元胞受到经自主控制器处理的主动反馈力，这些控制器被预编程以实时产生所需的局域响应。作为示例，我们聚焦于量子Haldane模型，这是一个具有方向性复耦合项、违背牛顿第三定律的两能带系统。我们证明所需的以手性边缘模为特征的拓扑相，仅能通过闭环控制在类似机械系统中实现。进而我们展示该方法首次实现了机械超材料中Haldane模型的修正版本。此处，复值耦合被极化，使得晶格相对边缘上的模沿同一方向传播，并由反向传播的扩散体模平衡。所提方法通用且灵活，可用于在单一平台上实现任意晶格参数，如非局域或非线耦合、含时势、非厄米动力学等。
引用
@article{arxiv.2002.10607,
title = {Non-Newtonian Topological Mechanical Metamaterials Using Feedback Control},
author = {Lea Sirota and Roni Ilan and Yair Shokef and Yoav Lahini},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.10607},
year = {2021}
}
备注
4+ pages, plus supplemental material