非厄米晶体中对称性保护的拓扑例外链
光学
2022-12-13 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
在非厄米系统中，缺陷能带简并（即例外点，EPs）可在无任意对称性的情况下于三维动量空间中形成鲁棒的例外线（ELs）。本文中，我们表明可根据本征能量绕其编织为每个 EL 赋予自然定向，并作为任意闭定向曲面上 EPs 的广义费米子倍增定理的推论证明了 ELs 的无源原理，即若若干 ELs 流入一个结点，则必有相同数量的流出 ELs 从该结点发出。基于此原理，我们发现了三种不同的机制可稳定 ELs 的结点，从而确保在镜面、镜面伴随或 对称性保护下形成各类例外链（ECs）。进一步，我们分析了厄米 nodal line 的阈值以下扰动，并绘出所有可演化的可能 EC 构型。通过策略性设计结构与材料，我们进一步展示了这些奇异 ECs 可在非厄米光子晶体中被轻易观测。我们的结果直接揭示了空间对称性与拓扑对非厄米奇点的联合作用，并为在非厄米晶体系统中操控 ELs 的形态铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2204.08052,
title = {Symmetry-protected topological exceptional chains in non-Hermitian crystals},
author = {Ruo-Yang Zhang and Xiaohan Cui and Wen-Jie Chen and Zhao-Qing Zhang and C. T. Chan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.08052},
year = {2022}
}
备注
13 pages, 6 figures, supplementary information has been added