高階拓撲絕緣體超材料的發現(與其凝聚態材料相似)在光子學、力學和聲學領域實現了各種突破。誘發高階拓撲波現象的一種常見方式是通過偽自旋,它將電子自旋模擬為對稱性破缺的自由度。
紐約市立大學Andrea Alù、華中科技大學Xue-Feng Zhu 和Yu-Gui Peng等利用聲學共振腔中的簡并軌道來證明多功能、軌道選擇性、高階拓撲角態。
本文要點:
(1)
基于定制的軌道相互作用對第二類角態進行了理論研究和實驗演示,而不需要迄今為止作為單軌道系統中第二類角態的關鍵成分的長程跳躍。由于簡并p軌道的正交性質,我們還引入了一種通用策略來實現依賴于軌道的邊緣模式,其特征是在體帶中識別的高Q邊緣態。
(2)
作者的發現提供了對聲學軌道和拓撲結構之間相互作用的理解,揭示了與軌道相關的拓撲波物理學及其在聲學傳感和捕獲方面的應用。
參考文獻:
F. Gao, Y.-G. Peng, X. Xiang, X. Ni, C. Zheng, S. Yves, X.-F. Zhu, A. Alù, Acoustic Higher-Order Topological Insulators Induced by Orbital-Interactions. Adv. Mater. 2024, 2312421.
DOI: 10.1002/adma.202312421
https://doi.org/10.1002/adma.202312421