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《Physical Review B》：聲學(xué)非阿貝爾高階拓撲絕緣體的實驗實現(xiàn)
近日，我院聲學(xué)課題組與武漢科技大學(xué)聲學(xué)課題組合作，在非阿貝爾拓撲絕緣體研究方面取得進展。研究團隊在二維聲子晶體中實驗實現(xiàn)了非阿貝爾高階拓撲絕緣體，實驗中觀察到了非阿貝爾拓撲荷的空間旋轉(zhuǎn)，并對聲子晶體中角態(tài)的出現(xiàn)位置做了準確的預(yù)測，相關(guān)成果以《Experimental realization of non-Abelian higher-order topological insulators in two-dimensional phononic crystals》為題發(fā)表在《Physical Review B》上。我院聲學(xué)團隊何兆劍博士為該論文第一通訊作者，長沙理工大學(xué)為第一通訊作者單位。
圖1. 聲學(xué)高階非阿貝爾拓撲絕緣體及能帶結(jié)構(gòu).
非阿貝爾拓撲由于其獨特的物理在近幾年中引起了廣泛的關(guān)注。不同于阿貝爾系統(tǒng)，非阿貝爾能帶滿足不可交換性，其能帶在動量空間中的表現(xiàn)為整體的一個旋轉(zhuǎn)，編織特性。目前非阿貝爾拓撲大多都集中在三能帶系統(tǒng)，對于四能帶的旋轉(zhuǎn)還缺乏實驗的驗證。我們構(gòu)建了一個四能帶非阿貝爾聲子晶體系統(tǒng)，實驗上驗證了該四能帶的整體旋轉(zhuǎn)。進一步研究發(fā)現(xiàn)，該四能帶系統(tǒng)會分成兩個相互正交的旋轉(zhuǎn)平面，而在這兩個旋轉(zhuǎn)平面的間隙中會出現(xiàn)角態(tài)。從而，我們預(yù)測了非阿貝爾高階拓撲絕緣體中角態(tài)出現(xiàn)的位置。
圖2. 實驗樣品及非阿貝爾能帶沿Ky方向的旋轉(zhuǎn).
該項工作得到了國家自然科學(xué)基金項目的支持。
文章鏈接：https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.111.134113