四维十六极绝缘体的拓扑电路实现
介观与纳米尺度物理
2020-09-16 v1
摘要
近来，量子化偶极极化的理论被推广以解释电多极矩，导致了多极拓扑绝缘体（TIs）的发现。具有鲁棒零维（0D）角态的二维（2D）四极和三维（3D）八极 TIs 已在各种经典系统中实现。然而，由于固有的 3D 限制，更高维的多极 TIs，例如四维（4D）十六极 TIs，尽管已通过合成维度讨论过其某些性质，在实空间中却被认为极难构建。在此，我们理论上提出并实验演示了基于全实空间电路的四维十六极 TI 的经典类比实现。给出了 4D 十六极电路的明确构造，其中节点的连接可以以任意期望方式实现，不受局域性和维度约束。通过直接电路仿真和阻抗测量，观察到 4D 电路晶格中受量子化十六极矩保护的带隙内角态，并演示了角态的鲁棒性。我们的工作为在实空间中研究高阶/高维拓扑物理提供了新途径。
引用
@article{arxiv.2001.07931,
title = {Topolectrical-circuit realization of 4D hexadecapole insulator},
author = {Weixuan Zhang and Deyuan Zou and Wenjing He and Jiacheng Bao and Qingsong Pei and Houjun Sun and Xiangdong Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.07931},
year = {2020}
}