强非线性界面晶格中的拓扑保护
应用物理
2021-12-01 v3
摘要
机械拓扑绝缘体在线性与弱非线性系统中已被充分理解，然而传统分析方法在强非线性系统中失效，因为线性方法在此情况下无法应用。我们研究了一个此类系统，其形式为具有三次形式强非线性的Su-Schrieffer-Heeger界面模型的机械一维类比。利用系统非线性正规模（NNMs）的数值延拓探讨了非线性体模与拓扑绝缘模的频率-能量依赖关系，并使用Floquet乘子（FMs）与Krein签名分析研究了NNMs的线性稳定性。我们发现非线性拓扑晶格支持一族由系统总能量参数化的拓扑绝缘NNMs，并且在一定频率范围内稳定。接下来，表明几何Zak相的经验计算可定义一个能量阈值以预测非线性拓扑模的可激发性，且该阈值与拓扑NNM和线性体能谱相交的能量一致。这些预测通过非线性拓扑系统的数值模拟得到验证。这些结果也针对保持和破坏系统中手征性的参数扰动进行了检验。因此，我们基于能带拓扑这一物理可观测量，提供了一种分析和预测强非线性晶格中拓扑绝缘模存在性的新方法。
引用
@article{arxiv.2105.08137,
title = {Topological Protection in a Strongly Nonlinear Interface Lattice},
author = {Joshua R. Tempelman and Kathryn H. Matlack and Alexander F. Vakakis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.08137},
year = {2021}
}
备注
16 Pages, 10 figures