声学八极拓扑绝缘体的观测
介观与纳米尺度物理
2022-09-27 v2
摘要
晶体中能带相关的 Berry 相位可导致量子化量，例如绝缘体中电偶极极化的量子化，即一维（1D）拓扑绝缘体（TI）相。近期的理论将这种量子化从偶极推广到更高阶多极矩，催生了多极拓扑绝缘体的发现，其在边界的边界处展现出多极拓扑的级联层级：三维（3D）体中的量子化八极矩可诱导其二维（2D）表面上的量子化四极矩，进而产生沿一维棱边的量子化偶极矩。二维四极拓扑绝缘体模型已在多种经典结构中实现，展现出零维（0D）带隙角态。在此，我们报道在 3D 声学超材料平台上实现了量子化八极拓扑绝缘体。通过直接声学测量，我们观测到 0D 角态、1D 棱边态、2D 表面态和 3D 体态，作为从八极矩到四极矩和偶极矩的拓扑层级的结果。通过与另外两个具有平庸八极矩的样品进行比较，进一步展示了形成非平庸八极矩的临界条件。因此，我们的工作确立了三维几何中的多极拓扑及其完整级联层级。
引用
@article{arxiv.1911.06068,
title = {Observation of an acoustic octupole topological insulator},
author = {Haoran Xue and Yong Ge and Hong-Xiang Sun and Qiang Wang and Ding Jia and Yi-Jun Guan and Shou-Qi Yuan and Yidong Chong and Baile Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.06068},
year = {2022}
}