声子晶体中的多重拓扑相

• 作者: 吴莹 陈泽国
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 声子晶体 拓扑 量子反常霍尔效应
• 年，卷（期）: 2017,（22）
• 所属期刊栏目: 专题:拓扑经典波动
• 页码范围: 95-103
• 页数: 9页
• 字数: 4583字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.66.227804

摘要

研究了圆环型波导依照蜂窝结构排列的声子晶体系统中的拓扑相变.利用晶格结构的点群对称性实现赝自旋,并在圆环中引入旋转气流来打破时间反演对称性.通过紧束缚近似模型计算的解析结果表明,没有引入气流时,调节几何参数.系统存在普通绝缘体和量子自旋霍尔效应绝缘体两个相;引入气流后,可以实现新的时间反演对称性破缺的量子自旋霍尔效应相,而增大气流强度,则可以实现量子反常霍尔效应相.这三个拓扑相可以通过自旋陈数来分类.通过有限元软件模拟了多个系统中边界态的传播,发现不同于量子自旋霍尔效应相,量子反常霍尔相系统的表面只支持一种自旋的边界态,并且它无需时间反演对称性保护.