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无晶格对应拓扑相的观测

介观与纳米尺度物理 2025-11-25 v1

摘要

拓扑相的研究主要集中在具有平移对称性的晶体系统中。然而,近期的理论研究表明,无晶体结构的晶格中也存在着在晶体中不存在的拓扑相。尽管已在 various 晶体系统中观察到多种拓扑相,但由于模型极其复杂,观察无晶格对应拓扑相仍然具有挑战性。本文我们设计了一个在 Ammann-Beenker 无晶格上实现的最近邻跳跃的紧束缚模型。该模型保持八折旋转和手性对称性,导致一种高阶拓扑相,包含八个无能量角落模式,这些模式在晶体中不存在。我们在声学无晶体中实验探索了该拓扑相。意外地,我们还发现,在拓扑平凡相中,无晶体中心位置也存在着受对称性保护的零能态,这种现象在晶体中并未见过。我们进一步在拓扑平凡的声学无晶体中观察到这些模式。我们的工作代表了对无晶格中无晶格对应拓扑相的首次实验观测,为在无晶体中研究特殊拓扑物理学的研究开辟了道路。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.18357,
  title  = {Observation of topological phases without crystalline counterparts},
  author = {Mou Yan and Yu-Liang Tao and Yichong Hu and Zhenxing Cui and Jiong-Hao Wang and Gang Chen and Yong Xu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.18357},
  year   = {2025}
}

备注

9+9 pages, 5+13 figures