具有边缘态与角态的赝自旋-谷耦合声子拓扑绝缘体

拓扑保护的无能隙边缘态是一类量子物质相，表现为无质量狄拉克费米子，可免受无序和连续扰动的破坏。近年来，一类具有拓扑角态的拓扑绝缘体（TIs）已在电学系统中被理论预言，并在二维（2D）机械与电磁系统、电路、光学与声子晶体以及弹性声子板中实验实现。在此，我们展示了一种赝自旋-谷耦合声子拓扑绝缘体，其同时呈现带隙边缘态与拓扑角态。赝自旋轨道耦合边缘态与谷极化边缘态分别由晶格形变与对称性破缺诱导。当二者共存时，这些拓扑边缘态将产生大幅带隙，并出现拓扑角态。通过直接场测量，实验证实了表现为弹性波导的鲁棒边缘传播以及作为鲁棒局域共振的拓扑角模。我们所研制的声子拓扑绝缘体中的赝自旋-谷耦合可被良好调控，为多重的边缘态与角态提供了可重构平台，并在拓扑弹性能量回收与高灵敏度传感方面展现出良好应用。