二次带触点与非平凡绕角揭示广义角动量守恒
光学
2025-12-29 v1
摘要
角动量守恒是物理学中最基本且最稳健的定律之一。在离散晶格中，其实现方式在遇到非平凡动量空间带触点时，尤其会显著偏离连续情形。本文我们考察二位晶格中二次带触点 (QBTPs) 相关的角动量守恒。我们指出，与拥有线性带触点 (LBTPs) 的石墨烯晶格不同，二次带触点附近不再守恒常规角动量。相反，我们识别出一种广义总角动量 (GTAM)，其对线性带触点和二次带触点均保持守恒，本质上由带触点处的拓扑绕角数所决定。通过光子卡格ome晶格，我们在实验上演示了GTAM守恒通过准自旋-轨道角动量转换实现。进一步我们证明，这一守恒原理适用于具有任意准自旋纹理和更高阶绕角数的广泛离散晶格类。这些结果揭示了准自旋、角动量与拓扑之间的根本联系，建立了离散系统中角动量动力学的统一框架。
引用
@article{arxiv.2512.21605,
title = {Quadratic Band Touching and Nontrivial Winding Reveal Generalized Angular Momentum Conservation},
author = {Yihan Wang and Domenico Bongiovanni and Dario Jukić and Sihong Lei and Zhichan Hu and Daohong Song and Jingjun Xu and Roberto Morandotti and Hrvoje Buljan and Zhigang Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.21605},
year = {2025}
}