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声学四极子拓扑绝缘体中的反常手征边界态
1
作者
张鹏
杨星航
+2 位作者
杨芸翰
贾晗
杨军
《应用声学》
CSCD
北大核心
2024年第5期931-940,共10页
基于量子系统的物理概念在经典的声波体系中构造拓扑态是声学研究最前沿的方向之一。然而对于四极子拓扑绝缘体这一物理模型,已有的研究结果往往只关注能量局域在角上的角模式,而忽略了沿边界传输的边界态。该研究利用超材料单元在声波...
基于量子系统的物理概念在经典的声波体系中构造拓扑态是声学研究最前沿的方向之一。然而对于四极子拓扑绝缘体这一物理模型,已有的研究结果往往只关注能量局域在角上的角模式,而忽略了沿边界传输的边界态。该研究利用超材料单元在声波体系中实现了四极子拓扑绝缘体,通过分析构造的声人工周期单元的拓扑性质,沿特定的路径切割声学超材料晶体实现了反常手征边界态,并进一步构建了一系列支持边界态传输的声学器件。利用有限元仿真软件计算的结果表明该手征边界态在空间上有较好的局域性,对于尖锐的转角和几何缺陷亦具有免疫性。该研究提出的反常手征边界态及相关的输运器件有望应用于空间声场操纵、声学通信、减振降噪等领域。
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关键词
声学超材料
四极子拓扑绝缘体
手征边界态
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职称材料
题名
声学四极子拓扑绝缘体中的反常手征边界态
1
作者
张鹏
杨星航
杨芸翰
贾晗
杨军
机构
中国科学院声学研究所噪声与振动重点实验室
中国科学院大学
出处
《应用声学》
CSCD
北大核心
2024年第5期931-940,共10页
基金
广东省重点领域研发计划项目(2020B010190002)
国家自然科学基金项目(11874383,12104480)
中国科学院声学研究所前沿探索项目(QYTS202110)。
文摘
基于量子系统的物理概念在经典的声波体系中构造拓扑态是声学研究最前沿的方向之一。然而对于四极子拓扑绝缘体这一物理模型,已有的研究结果往往只关注能量局域在角上的角模式,而忽略了沿边界传输的边界态。该研究利用超材料单元在声波体系中实现了四极子拓扑绝缘体,通过分析构造的声人工周期单元的拓扑性质,沿特定的路径切割声学超材料晶体实现了反常手征边界态,并进一步构建了一系列支持边界态传输的声学器件。利用有限元仿真软件计算的结果表明该手征边界态在空间上有较好的局域性,对于尖锐的转角和几何缺陷亦具有免疫性。该研究提出的反常手征边界态及相关的输运器件有望应用于空间声场操纵、声学通信、减振降噪等领域。
关键词
声学超材料
四极子拓扑绝缘体
手征边界态
Keywords
Acoustic metamaterial
Quadrupole topological insulator
Chiral edge state
分类号
O429 [理学—声学]
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作者
出处
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1
声学四极子拓扑绝缘体中的反常手征边界态
张鹏
杨星航
杨芸翰
贾晗
杨军
《应用声学》
CSCD
北大核心
2024
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