Et skema til at realisere ikke-reciprok mellemlagskobling i tolags topologiske systemer

Udvekslingen af ​​energi og miljø er uundgåelig i ethvert fysisk system, så ikke-ermitiske systemer, der kan beskrives af ikke-ermitiske Hamiltonianere, er allestedsnærværende. Der er to slags ikke-hermitiske Hamiltonianere, der beskriver ikke-reciproke systemer med anisotropisk kobling, også kaldet ikke-reciprok kobling, og gevinst-tab-systemer.

Tre fysikere vandt Nobelprisen for fysik for deres opdagelse af topologiske faser og overgange i 2016. For nylig har et spirende samspil mellem topologisk fotonik og ikke-hermitisk fotonik muliggjort realiseringen af ​​topologiske lasere, ikke-hermitisk topologisk styring af lys og topologisk sammenfiltret- fotonemittere.

Sammenlignet med ikke-gensidige koblingsstyrker er der mere modne teknologier til at generere skræddersyede gevinst- og tabsfordelinger i forskellige systemer.

Eksisterende principper for at opnå ikke-reciprokke mellemlagskobling har praktiske vanskeligheder. Desuden kan topologiske fotoniske systemer miste deres oprindelige topologiske egenskaber efter tilføjelse af ikke-gensidighed.

Forskere ledet af prof. Xiaoyong Hu og prof. Qihuang Gong ved Peking Universitet, Kina, er interesserede i ikke-hermitisk topologisk fotonik. De giver et skema til at realisere det ikke-gensidige mellemlagskoblingssystem ved at konstruere forstærkning/tab på stedet i tolags ikke-hermitiske topologiske systemer.

Værket med titlen "A scheme for realizing nonreciprocal interlayer coupling in tolayer topological systems" blev udgivet i Frontiers of Optoelectronics .

Deres idé er at finde forholdet mellem to mikroskopiske herkomster af ikke-Hermiticiteten, og lighedstransformationerne mellem ikke-reciprok mellemlagskobling og on-site forstærkning/tab i det endimensionelle tolags topologiske system og todimensionelle tolags topologiske fotoniske krystal afsløres. .

Disse resultater giver nye perspektiver til at studere ikke-Hermitian topologisk fotonik og manipulere ikke-Hermitian topologiske tilstande i tolags ikke-Hermitian topologiske systemer.

Forskerne forudsiger potentielle anvendelser såsom observation af ikke-ermitisk hudeffekt i tredimensionelle systemer, undersøgelse af ikke-hermitisk topologisk fysik såsom ikke-hermitisk båndtopologi. Det relaterede forskningsarbejde blev afsluttet af Mr. Xingyuan Wang fra Beijing University of Chemical Technology.

Flere oplysninger: Xiaoxiao Wang et al., Et skema til at realisere ikke-reciprok mellemlagskobling i tolags topologiske systemer, Grænser for optoelektronik (2023). DOI:10.1007/s12200-023-00094-z

Leveret af Higher Education Press