通过能带反转实现的拓扑纳米声子态
介观与纳米尺度物理
2018-04-25 v1 材料科学
光学
摘要
纳米声子学对于纳米结构电子器件中的热输运工程至关重要，它极大促进量子 regime 下机械谐振器的操控，并可能利用声子作为信息载体在量子通信中开辟新途径。声学声子也构成研究基本波动力学的通用平台，包括 Bloch 振荡、Wannier Stark 梯级与其他局域化现象。纳米声子学中研究的许多现象确实受光学与电子学对应物的启发。在这些领域中，利用拓扑不变量控制波动力学已对产生鲁棒受限态产生重大影响。有趣的是，利用拓扑相工程化纳米声子器件仍是一个未探索且具前景的领域。反之，声学声子的使用可构成研究拓扑态的丰富平台。在此，我们将拓扑不变量概念引入纳米声子学，并实验实现一个在 350 GHz 支持鲁棒拓扑界面态的纳米声子系统。该态通过能带反转构造，即拼接两个具有反演空间模对称性的半导体超晶格。该态的存在纯粹由组成超晶格的 Zak 相(即一维 Berry 相)决定。我们通过拉曼光谱实验证该模式。所报道的鲁棒拓扑界面态可成为需要谐振结构(如传感器或声子激光器)的纳米声子器件的一部分。
引用
@article{arxiv.1802.08870,
title = {Topological nanophononic states by band inversion},
author = {Martin Esmann and Fabrice Roland Lamberti and Pascale Senellart and Ivan Favero and Olivier Krebs and Loic Lanco and Carmen Gomez Carbonell and Aristide Lemaitre and Norberto Daniel Lanzillotti-Kimura},
journal= {arXiv preprint arXiv:1802.08870},
year = {2018}
}
备注
21 pages, 7 figures