等静自对偶胶体晶体的自组装

自对偶结构（其对偶结构即为自身）具有超越经典空间对称群描述的独特隐藏对称性。本文提出一种基于具有吸引力的半圆柱形胶体的向列相单分子层来自组装这些奇异结构的策略。该系统可视为半圆盘构成的二维系统。通过蒙特卡洛模拟，我们发现了两种等静自对偶晶体：一种未报道的具有 pmg 空间群对称性的晶体，以及扭曲 Kagome 晶体。对于接近临界点的 pmg 晶体，我们发现其在自对偶点处完整声子谱的双重简并，以及两个倾斜 Weyl 节点合并为一个临界倾斜 Dirac 节点。后者“偶然地”位于高对称线上。这一非寻常 Dirac 节点的形成源于自对偶点处临界平带的出现，这些平带是有限频率软模式的线性组合。这些模式可理解为以某些独特解耦方式振动的机械耦合自对偶菱形链。我们的工作为设计与制备具有奇异力学或声学性质的自对偶材料铺平了道路。