二维正方-八角晶格中的声子动力学与手性模式

手性声子最初在二维六角晶格中被发现，随后扩展到kagome、正方及其他晶格，作为振动动力学中宇称和时间反演对称性破缺的表现形式已被广泛研究。本文采用具有中心力相互作用的弹簧-质量模型，研究了二维正方-八角晶格的振动动力学。该模型包含了质量对比度以及最近邻、次近邻和第三近邻之间的可变耦合强度。通过动力学矩阵，我们得到了声子色散关系，并识别出由质量和弹簧常数比值共同调控的可调声子带隙。分析了相速度和群速度的角度依赖性，揭示了该晶格几何结构固有的显著各向异性。我们还研究了正方-八角几何结构的独特特征，包括态密度中的平带异常以及由长程耦合引起的各向异性声传播。此外，通过在动力学矩阵中引入时间反演对称性破缺项，我们探索了手性声子的涌现，并为了阐明其光学特征，构建了一个最小模型来研究由手性声子模式引起的红外圆二色性。