无序介电纳米颗粒阵列中的拓扑态

我们研究了拓扑锯齿形共振介电纳米颗粒阵列中光的局域边缘态的无序与拓扑之间的相互作用。我们通过依赖于阵列中锯齿角和纳米颗粒间距的卷绕数来表征拓扑性质。对于等间距阵列，系统可能具有两个卷绕数值 $\nu=0$ 或 $1$，并且即使在无序存在的情况下也表现出边缘局域化，这与有限长度纳米盘结构的实验观测一致。对于交错间距阵列，系统具有更丰富的拓扑相，其特征为卷绕数 $\nu=0$、$1$ 或 $2$，这些取决于平均锯齿角和无序强度。与等间距锯齿形阵列形成鲜明对比的是，交错间距阵列揭示了由角度无序诱导的两种拓扑相变，(i) $\nu = 0 \leftrightarrow \nu = 1$ 和 (ii) $\nu = 1 \leftrightarrow \nu = 2$。更重要的是，即使在强无序情况下，交错间距阵列的能谱也可能保持带隙。