自旋-谷控光子拓扑绝缘体
光学
2018-11-02 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
光子拓扑绝缘体（PTI）的发现为光的全新拓扑态打开了大门。当前的时间反演不变 PTI 模拟凝聚态系统中的量子自旋霍尔（QSH）效应或量子谷霍尔（QVH）效应，以实现由“光子赝自旋”（简称“自旋”）或谷预先决定传播的光子拓扑输运。这里我们展示了一类新型 PTI，其拓扑相不仅仅由自旋或谷决定，而是由它们诱导的规范场之间的竞争控制。这种竞争是通过在单个 PTI 中调节自旋轨道耦合（SOC）和反演对称性破缺的强度实现的。我们展示了凝聚态系统中难以实现的 QSH 与 QVH 相之间前所未有的拓扑转变。我们的研究在同一光子平台上融合了新兴的自旋电子学与谷电子学领域，并提供了具有可重构拓扑相的新型 PTI。
引用
@article{arxiv.1811.00393,
title = {Spin-valley-controlled photonic topological insulator},
author = {Haoran Xue and Fei Gao and Yang Yu and Yidong Chong and Gennady Shvets and Baile Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.00393},
year = {2018}
}