无序诱导边界局域化的观测
经典物理
2025-05-13 v2 无序系统与神经网络
摘要
当引入无序时,晶体中的 Bloch 波函数会在体材料内经历局域化,这一现象通常被称为 Anderson 局域化。这种效应被认为是普适的,适用于所有类型的波,无论是量子波还是经典波。然而,无序与拓扑(这一概念已深刻改变了物理学的许多分支)之间的相互作用 necessitates 重新审视原始的 Anderson 局域化图景。例如,在最近发现的拓扑 Anderson 绝缘体中,无序的引入会诱导拓扑边界态,这些边界态由于线隙拓扑的保护而能够抵抗局域化。虽然线隙拓扑适用于厄米和非厄米系统,但非厄米系统独特地表现出点隙拓扑,这在厄米系统中没有对应物,并导致非厄米趋肤效应。在此,我们在非厄米声学晶体中实验演示了无序诱导的点隙拓扑。该晶体在最近邻耦合中具有非厄米无序,表现出非厄米趋肤效应,即所有本征态都局域在边界上。有趣的是,发生局域化的边界(左侧或右侧)取决于无序的强度。随着无序强度的增加,边界局域化的方向可以反转。此外,我们观察到一种“双极”趋肤效应,即当在次近邻耦合中引入无序时,边界局域化同时发生在左边界和右边界。这些发现实验揭示了一种超越传统 Anderson 局域化框架的无序诱导局域化的非厄米机制。
引用
@article{arxiv.2402.10989,
title = {Observation of disorder-induced boundary localization},
author = {Bing-bing Wang and Zheyu Cheng and Hong-yu Zou and Yong Ge and Ke-qi Zhao and Qiao-rui Si and Shou-qi Yuan and Hong-xiang Sun and Haoran Xue and Baile Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.10989},
year = {2025}
}
备注
7 pages, 4 figures