动量空间与实空间中非线性诱导的拓扑物理
介观与纳米尺度物理
2020-09-16 v1 斑图形成与孤子
摘要
我们研究了非线性晶格系统中由非线性诱导的拓扑性质，分别在动量空间与实空间中进行考察。通过光子波导系统中的克尔效应可在实验上实现，我们的工作模型描述了在Su-Schrieffer-Heeger（SSH）模型上叠加手征对称性破缺项并加入在位非线性。在周期边界条件下，随着非线性强度增加，两条非线性能带趋近于手征对称SSH模型的能带。进一步，我们给出了Zak相的修正并获得了非线性Zak相的一般表达式。对于足够强的非线性，发现所有非线性Zak相之和（而非所有常规Zak相之和）是量子化的。在实空间中，发现非线性孤子与相应手征对称线性系统的拓扑保护边缘态之间存在强烈相互作用。即便存在手征对称性破缺项，非线性仍可恢复两个边缘孤子态之间的简并。我们还揭示了隙内孤子的拓扑起源，即使相应线性系统处于拓扑平庸区。这些动量空间与实空间结果清晰地展示了由非线性诱导的新拓扑特征，表明非线性晶格系统中的拓扑物理远比此前认为的丰富。
引用
@article{arxiv.2006.09753,
title = {Nonlinearity induced topological physics in momentum space and real space},
author = {Thomas Tuloup and Raditya Weda Bomantara and Ching Hua Lee and Jiangbin Gong},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.09753},
year = {2020}
}