双层声学超材料中承载单$\pi$通量的拓扑缺陷模
介观与纳米尺度物理
2026-05-12 v2 经典物理
摘要
体-边对应关系将材料的体拓扑性质与边缘上鲁棒局域模的存在联系起来，是现已成熟的拓扑波物理领域的核心。最近人们认识到，在晶体结构中，某些类型的缺陷可以承载局域模，此时体-边对应关系必须被体-缺陷对应关系所取代。这些缺陷局域模因其拓扑起源而预期具有鲁棒性质。在这项工作中，我们展示了如何在同时具有镜面对称性和手征对称性的晶格中获得拓扑缺陷模。该缺陷通过赋予一个plaquette非平凡规范通量来实现。我们通过引入适当的拓扑不变量证明了体-缺陷对应关系的满足。此外，拓扑缺陷模被证明对保持对称性的无序具有高度鲁棒性。该模型随后在一个由双层管网络构成的声学系统中实现，并实验清晰地证明了拓扑缺陷模的存在。
引用
@article{arxiv.2507.05095,
title = {Single $\pi$-flux hosting topological defect modes in bilayer acoustic metamaterials},
author = {Renaud Cote and Marc Pachebat and Antonin Coutant},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.05095},
year = {2026}
}
备注
7+3 pages. 4+5 figures. New version: modified title, minor clarifications, appendix C added with 2 extra figures. Match published version