超越反演对称性破缺的谷极化边缘态
光学
2023-01-19 v1
摘要
谷对比物理已获得相当关注，特别是用于实现光子拓扑绝缘体（PTI），其在无谷间散射时支持无反射的谷极化边缘模（VPEM）。一个开放问题在于，在缺乏拓扑谷相位（即谷处非零贝里曲率）时是否可能存在类似的鲁棒态。我们表明，一个 C6 对称三角光子晶体（PhC）固有地展现出空间变化相位涡旋的均匀分布，其支持一种局域（受限）版本的谷霍尔效应（LVHE），其中谷极化由位置定义，而非在整个体材料中固定。我们随后证明，在 otherwise 对称 PhC 中具有子格不对称性的缺陷区域导致波局域化以及按谷指数对光子的分裂，从而沿线缺陷波导实现 VPEM。我们在绝缘体上硅（SOI）薄片上制备器件，并在近红外频率表征，显示出可媲美谷 PTI 的经锐利弯折的鲁棒传输。我们的结果提出了创建谷边缘态的新视角，并勾勒出一种适用于电磁学以及等离激元学、力学与声学的新波导机制。
引用
@article{arxiv.2301.07349,
title = {Valley polarized edge states beyond inversion symmetry breaking},
author = {Dia'aaldin Bisharat and Dan Sievenpiper},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.07349},
year = {2023}
}
备注
17 pages, 3 figures, research article