由脆弱拓扑态保护的全方位畴壁模式

所谓的脆弱拓扑态挑战了我们对拓扑的常规认知，因其缺乏通常与拓扑保护相关的鲁棒性，从而表现出难以用于波控的隐晦表征。在本快报中，我们利用近期在特殊类结构 kagome 晶格中发现脆弱拓扑态，证实了可直接归因于脆弱拓扑的畴壁弹性波模式的存在，且其展现出支持全方位传播的极强特征。我们设计了由两种拓扑不同子晶格——一个平庸、另一个脆弱拓扑——构成的扭转 kagome 双畴结构，二者共享带隙并于畴壁处相接。这两种相通过精心设计的表面切割图案以互补方式改变底层晶格的能带图景而实现，导致截然相反的不可约表示图景。在此情形下，共享带隙内浮现出畴壁束缚模式，并对畴壁取向与引入的缺陷表现出显著稳定性。我们通过 $\mathbf{k}\cdot\mathbf{p}$ 哈密顿量与 Jackiw-Rabbi 分析佐证了这些发现，并在具有水射流穿孔图案的原型上通过激光测振实验予以验证。