(資料圖片僅供參考)
近日，南京大學固體微結(jié)構(gòu)物理國家重點實驗室、現(xiàn)代工程與應(yīng)用科學學院的陳延峰教授團隊的盧明輝教授課題組與西班牙馬德里先進材料研究所的Johan Christensen教授課題組合作共同回顧了光聲經(jīng)典系統(tǒng)中拓撲物理的最新進展，并對該研究方向提供了開放性的展望。相關(guān)綜述以“A second wave of topological phenomena in photonics and acoustics”為題發(fā)表于《Nature》期刊上。其他參與撰寫的有南京大學現(xiàn)代工程與應(yīng)用科學學院張秀娟副教授、日立ABB電網(wǎng)研究中心Farzad Zangeneh-Nejad博士和南京大學蘇州校區(qū)功能材料與智能制造研究院陳澤國副教授。
常規(guī)拓撲光學和聲學系統(tǒng)，例如打破時間反演對稱性的Chern絕緣體、保留時間反演對稱性并利用自旋軌道耦合實現(xiàn)的拓撲絕緣體、打破空間（反演、鏡面）對稱性實現(xiàn)的谷霍爾絕緣體、以及具有奇異能帶簡并的無能隙拓撲結(jié)構(gòu)、Floquet拓撲絕緣體等，它們的拓撲性質(zhì)都由基于布洛赫能帶理論的拓撲不變量進行描述和表征。然而，最近的研究表明，在非厄米、非線性、非阿貝爾或存在拓撲缺陷的非常規(guī)系統(tǒng)中，系統(tǒng)哈密頓量的本征能量或本征向量出現(xiàn)復數(shù)、能帶出現(xiàn)纏繞交織，傳統(tǒng)的布洛赫能帶理論不再適合表征其拓撲性質(zhì)（見圖1）。隨著大量相關(guān)研究工作的涌現(xiàn)，拓撲物理正在經(jīng)歷新一波的發(fā)展浪潮。其中，光/聲學系統(tǒng)得益于其高度可控的材料設(shè)計、加工及檢測平臺，光子和聲子等玻色子的非平衡態(tài)特性，正在迎來拓撲物理的新一波的發(fā)展。陳延峰教授和盧明輝教授團隊長期從事人工微結(jié)構(gòu)材料拓撲物理的研究，在常規(guī)拓撲方面取得了非常豐富的研究成果，例如首次實現(xiàn)聲拓撲絕緣體；在非常規(guī)拓撲物理領(lǐng)域也積累了較為豐富的研究經(jīng)驗，尤其是在非厄米拓撲方面，例如非厄米PT對稱、非厄米奇異特性、非厄米趨膚效應(yīng)等。我們注意到非常規(guī)拓撲物理近年來發(fā)展迅速，意識到對其進行回顧、總結(jié)和展望的必要性和迫切性。本綜述總結(jié)了最具代表性的幾類非常規(guī)拓撲體系，包括非厄米拓撲、非線性拓撲、非阿貝爾拓撲以及拓撲缺陷等方面的最新進展，并對該領(lǐng)域的下一步發(fā)展提供了開放性的展望。
標簽：
