具有四极贝里曲率分布的光子 nodal lines
介观与纳米尺度物理
2022-10-31 v1 光学
摘要
在周期系统中，nodal lines 是三维动量空间中两条能带相互简并的环线。nodal lines 展现出丰富的拓扑特征，可呈现环、链、链环与纽结等多种构型。这些线节点通常由镜面或 PT 对称保护。本文提出并演示了 D2d 超晶体中一类新型光子直线 nodal lines，其由旋转反演时间（roto-PT）对称保护。该 nodal lines 位于布里渊区的中轴与铰链处，表现为贝里曲率通量的四极源，并可实现对四极强度的精确调控。有趣的是，三个截面上均存在拓扑表面态，这由三个方向上 π 量子化的 Zak 相所保证。随着频率改变，表面态等频轮廓由闭合演变为开放轮廓，并在临界转变频率处变为直线，此时演示了无衍射表面波传播，为超成像光子器件的发展铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2105.04442,
title = {Photonic nodal lines with quadrupole Berry curvature distribution},
author = {Dongyang Wang and Biao Yang and Ruo-Yang Zhang and Wen-Jie Chen and Z. Q. Zhang and Shuang Zhang and C. T. Chan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.04442},
year = {2022}
}