Forskere undertrykker ikke-ermitiske effekter via falske magnetfelter

På grund af tilstedeværelsen af ​​ikke-ermitiske komponenter har bølgeintensiteter en tendens til at lokalisere sig ved systemgrænsen, nemlig den ikke-ermitiske hudeffekt. Hudens adfærd er beskyttet af topologi, hvilket gør den ufølsom over for mindre ændringer. Ikke desto mindre er det for nylig blevet vist, at den ikke-ermitiske hudeffekt kan undertrykkes af rigtige magnetfelter.

Zhang, Xue og Zhangs kandidatstuderende Hau Tian Teo undrede sig:"Kan et 'falsk' magnetfelt - pseudomagnetisk felt - også undertrykke den ikke-ermitiske hudeffekt?" Holdet udførte derefter teoretiske beregninger på et todimensionelt gitter-array for at studere topologien og bevægelsen af ​​hudens adfærd.

Ved at tænde for det pseudomagnetiske felt opdagede holdet, at hudtilstandene kan skubbes ind i bulken. "Denne bevægelse fra hud til bulk kan spores præcist af en teoretisk forudsagt bane," foreslår Teo. Ud over bevægelsen afspejles undertrykkelsen i reduktionen af ​​topologisk tal.

Selvom dette er en ikke-ermitisk indstilling, fandt holdet også ud af, at det pseudomagnetiske felt også kan genvinde de flade energiniveauer, som om det var et hermitisk system. "Sammen med statens præcise placering kan vi endda spore dens flade og kvantificerede energiniveauer. Dette kan bidrage til den præcise lokalisering af tilstande i rum og energi," siger Xue.

"Disse spændende nye resultater giver en uovertruffen måde at styre ikke-ermitiske systemer på. Da vores 'falske' magnetfelt er uændret, hvis vi vender pilen til tiden, kan denne protokol være lovende til at kontrollere klassiske bølgeenheder, der er i stand til at vært for den ikke-ermitiske hudeffekt, men inaktiv over for magnetiske felter," foreslår Zhang.

Værket med titlen "Pseudomagnetic suppression of non-hermitian skin effect" blev offentliggjort i Science Bulletin.

Undersøgelsen blev ledet af Prof. Baile Zhang (School of Physical and Mathematical Sciences, Nanyang Technological University) og Prof. Haoran Xue (Department of Physics, The Chinese University of Hong Kong).