复合量子霍尔/量子自旋霍尔波导中拓扑保护的光子模式
介观与纳米尺度物理
2019-08-21 v2
摘要
光子拓扑系统是凝聚态物理中拓扑材料的电磁对应物，为设计具有新颖特性的光学器件创造了诸多机遇。我们展示了复现量子霍尔（QH）与量子自旋霍尔（QSH）拓扑绝缘相的双各向异性超波导光子系统的实验实现。通过精心设计，创建了复合 QH-QSH 光子拓扑材料，并实验证明支持无反射边缘模式，这是一种在凝聚态物理中前所未有的异质拓扑结构。此类拓扑保护模式的有效自旋自由度决定了它们在系统中的独特路径，不受背向散射影响且能绕锐角传播。作为它们新颖特性的一个示例，我们基于复合 QH 与 QSH 结构实验演示了无反射光子器件，包括二端口隔离器、独特的 3 端口拓扑器件以及完整的 4 端口环行器。
引用
@article{arxiv.1903.04109,
title = {Topologically Protected Photonic Modes in Composite Quantum Hall/Quantum Spin Hall Waveguides},
author = {Shukai Ma and Bo Xiao and Yang Yu and Kueifu Lai and Gennady Shvets and Steven M. Anlage},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.04109},
year = {2019}
}