通过调节绝热几何实现通用拓扑波导
介观与纳米尺度物理
2026-01-07 v1
摘要
量子谷效应基于的拓扑相因其与工程框架的高兼容性而正受关注，因其作为稳健波导平台。结合三种代表性边界类型可实现具有灵活设计性和增强功能的拓扑波导。然而，其中一种，即弯口边界，长期受限于跨谷散射，导致弱拓扑保护并严重限制其在实际器件中的应用。这个长期存在的约束是实现广泛适用拓扑波导系统的主要障碍。为了解决这个挑战，本文通过实验演示在微机电系统中实现的拓扑绝热几何抑制了谷混合。我们发现，绝热性提高了对缺陷的免疫力并增加了弯口边界的传输效率。随着绝热性的增加，拓扑保护在越来越广泛的体积带隙范围内得到恢复，从低频到高频。 Furthermore, we show that the recovery of protection in the adiabatic armchair boundary enables waves to propagate through 90^{\circ} and 150^{\circ}-bent waveguides by coupling with other interface geometries. Suppressing valley mixing via adiabaticity paves the way for a universal design framework for topological waveguides and for restoring robust topological characteristics across a wide range of wave phenomena. [注：原文中后半段英文保留，因译文已包含核心内容]。
引用
@article{arxiv.2601.02658,
title = {Realization of a universal topological waveguide by tuning adiabatic geometry},
author = {Keita Funayama and Jotaro J. Nakane and Ai Yamakage},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.02658},
year = {2026}
}