由皮肤模局域化与能带非互易性介导的孤子转变

孤子通常源于能带色散与非线性之间的竞争,在具有非厄米皮肤效应的晶格中,随着非线性的增强会出现孤子,并伴随从线性皮肤模到孤子的局域化转变。然而,局域化本身并不能将皮肤模在孤子形成中的作用与能带色散的作用区分开来。本文在此类晶格中揭示了两种不同的孤子相:皮肤模辅助孤子(SMASs)与非互易性修饰孤子(NRDSs)。SMASs 起源于皮肤效应,NRDSs 则源于能带非互易性,二者基于根本不同的机制,并各自展现出独特的空间分布。以堆叠的类 Su-Schrieffer-Heeger 模型为原型,我们刻画了 SMASs 与 NRDSs 的相图,二者均具有清晰的相边界。为解释这些相,我们构建了基于 Wannier 函数的非线性哈密顿量,表明孤子形成关键取决于皮肤模局域化与能带非互易性如何抑制或增强波色散。对于 SMASs,皮肤模局域化在局域位置处抑制了波的展宽,从而降低了形成阈值。该孤子相可从边缘动力学中观测到,并在从线性皮肤模过渡时伴随动力学稳定性的重入现象。相比之下,NRDSs 及其阈值源于体能带非互易性,在周期边界条件下依然存在。我们的框架为在光学、力学等可实验实现的非厄米系统中表征与调控孤子提供了预测工具。