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摘要
对于由完美电导体圆柱构成的蜂窝晶格光子晶体，类比静电相互作用，提出一种可计算晶格内与晶格间耦合强度的数学模型，通过对比晶格内耦合和晶格间耦合，在结构层面解释了量子自旋霍尔效应。计算结果表明，随着圆柱半径的增加，晶格内与晶格间耦合强度发生变化，即引发拓扑相变。数值模拟结果证实转变位置两侧的光子晶体能带结构发生了拓扑反转，在不同拓扑相的光子晶体界面存在单向传播的拓扑光波导。所提出的数学模型可以用于预测光/声拓扑绝缘体的拓扑相变，为后续的元器件开发提供参考。
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单位苏州大学; 高等研究院
