腔波导中可调谐拓扑极化激元的观测

以光与物质相互作用为特征的拓扑极化激元已成为探索物质拓扑新相的重要平台。近期的理论进展揭示了一种新机制，即在不改变晶格结构的情况下，通过改变周围的光子环境（光与物质相互作用）来调节极化激元的拓扑相。本文通过将微波螺旋谐振器（电偶极子发射体）的二聚化链嵌入金属腔波导中，报告了通过改变腔宽度来调节极化激元拓扑相的开创性观测，该腔宽度控制着周围的光子环境及光与物质相互作用的强度。此外，我们在实验中鉴定出一种新型的拓扑相变，其在参数空间中包含三个不重合的临界点：极化激元带隙的闭合、Zak 相的跃迁以及拓扑边缘态与体态的杂化。这些结果揭示了拓扑物质与光强耦合时一些显著且未知的性质，并为可调谐拓扑光子器件提供了创新的设计原理。