具有单个表面狄拉克锥的三维拓扑光子晶体
介观与纳米尺度物理
2016-01-05 v1 光学
摘要
表面上的单个狄拉克锥是三维(3D)拓扑绝缘体的标志，其中狄拉克点处的二重简并受时间反演对称性保护，而远离该点处的自旋分裂由自旋轨道耦合提供。在此，我们预言在三维光子晶体中存在单个狄拉克锥表面态，其中狄拉克点处的简并受非对称滑移反射保护，而远离它的线性分裂通过破缺时间反演对称性实现。这种无隙表面态对任意类型的无序完全鲁棒。这一玻色子拓扑能带结构是通过施加交变磁化来打开我们晶体体相中发现的3D“广义狄拉克点”的能隙而实现的。体 拓扑不变量通过万尼埃中心演化来表征。我们的方案——利用亚铁磁材料在微波频率下易于实现——也可视为拓扑晶体绝缘体的光子类比，提供了首个三维玻色子对称保护拓扑系统。
引用
@article{arxiv.1507.00337,
title = {Three-dimensional topological photonic crystal with a single surface Dirac cone},
author = {Ling Lu and Chen Fang and Liang Fu and Steven G. Johnson and John D. Joannopoulos and Marin Soljačić},
journal= {arXiv preprint arXiv:1507.00337},
year = {2016}
}
备注
7 pages, 5 figures