声学分形晶格中的高阶拓扑相(英文)

作者:李钧楷; 莫清扬; 蒋建华; 杨兆举*
来源:Science Bulletin, 2022, 67(20): 2040-2044.

摘要

高阶拓扑绝缘体支持比一阶拓扑绝缘体更低维的拓扑边界态,其在整数维系统中得到了深入的研究.本文通过实验展示了声学分形晶格中的高阶拓扑相,为高阶拓扑绝缘体提供了一个新的范式.通过将分形引入到方形晶格中,作者发现了一个压缩的高阶相图,其具有丰富的角态,包括零维的外角态和1.89维的内角态.因此,分形晶格的余维数为1.89,分形模型可以被归类为分数阶的拓扑绝缘体.此外,外角/内角的分数电荷表明,分形系统中的所有角态都是拓扑非平庸的.最后,在一个人工制造的声学分形晶格中,作者通过声学测量,实验观察到了外角/内角态.本研究证明了声学分形晶格中存在高阶拓扑相,并可能为低阶拓扑绝缘体提供新的思路.