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物理学院量子物理研究团队张禧征在《Physical Review B》上发文阐明了耗散二维各向异性Lieb晶格中的拓扑性


發布時間:2021-09-09

物理與材料科學學院量子物理研究團隊張禧征在《Physical Review B》上發表論文“Two-dimensional anisotropic non-Hermitian Lieb lattice”,論文闡明了耗散二維各向異性Lieb晶格中的拓撲性。

拓撲學在凝聚態物理中的應用開始于20世紀,此後,從整數量子霍爾效應被發現以來,拓撲的概念越來越常出現在凝聚態領域,人們也越來越專注于材料拓撲性質相關的研究。非厄米物理最早被核物理所引入,此後才被廣泛地應用于描述有源有漏的開放系統、存在吸收或反射的光學系統和化學反應過程等。近年來,非厄米和拓撲物理的結合産生了許多有趣的物理現象,吸引了越來越多的研究者的興趣。我們系統的研究了二維的非厄米Lieb晶格,通過引入耗散來實現非厄米系統。原胞內的非互易耦合産生了封閉的磁通,並且使得系統具有非平庸拓撲。在有能隙區域,我們發現在該系統中沿著水平和豎直方向分別存在增益和耗散的拓撲邊緣態,並且還存在實值邊緣態。更有趣地是,二維非厄米Lieb晶格中存在著角態,進一步研究發現非厄米和磁通的相互作用會影響角態的位置,通過適當地調節可以讓角態在晶格右下角和左上角移動。除此之外,在無能隙域中,不同的區域體系存在不同的例外點位型,例外點會發生合並和劈裂。這種非厄米Lieb晶格的拓撲結構未來可以在很多實驗平台中得到驗證,例如光波導晶格、光子晶體以及電子電路等等。非厄米Lieb晶格的拓撲性質和豐富的能帶結構有助于研究者理解三帶晶格和具有穩定性的非厄米輸運過程。

該工作近期被美國物理學會學術期刊《PhysicalReview B》接收發表[Phys. Rev. B 104,125406 (2021)]。南開大學博士生謝良才爲第一作者,亿万彩票副教授張禧征爲通訊作者,亿万彩票爲第一通訊單位。該成果得到了國家自然科學基金面上項目的資助(119751281197516611874225)。

論文鏈接:https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.104.125406


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