論文の概要: Topological Photonic Tamm-States and the Su-Schrieffer-Heeger Model
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2001.10628v1
- Date: Tue, 28 Jan 2020 22:57:55 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-05 08:55:27.595620
- Title: Topological Photonic Tamm-States and the Su-Schrieffer-Heeger Model
- Title（参考訳）: トポロジカルフォトニックタム状態とSu-Schrieffer-Heegerモデル
- Authors: J. C. G. Henriques, T. G. Rappoport, Y. V. Bludov, M. I. Vasilevskiy,
N. M. R. Peres
- Abstract要約: 半無限の1次元フォトニック結晶と金属との界面におけるトポロジカルタム状態の形成について検討した。
トポロジカルに非自明な場合、各バンドギャップに単一のタム状態が存在するのに対し、トポロジカルに自明な場合、バンドギャップはタム状態を持たないことを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In this paper we study the formation of topological Tamm states at the
interface between a semi-infinite one-dimensional photonic-crystal and a metal.
We show that when the system is topologically non-trivial there is a single
Tamm state in each of the band-gaps, whereas if it is topologically trivial the
band-gaps host no Tamm states. We connect the disappearance of the Tamm states
with a topological transition from a topologically non-trivial system to a
topologically trivial one. This topological transition is driven by the
modification of the dielectric functions in the unit cell. Our interpretation
is further supported by an exact mapping between the solutions of Maxwell's
equations and the existence of a tight-binding representation of those
solutions. We show that the tight-binding representation of the 1D photonic
crystal, based on Maxwell's equations, corresponds to a
Su-Schrieffer-Heeger-type model (SSH-model) for each set of pairs of bands.
Expanding this representation near the band edge we show that the system can be
described by a Dirac-like Hamiltonian. It allows one to characterize the
topology associated with the solution of Maxwell's equations via the winding
number. In addition, for the infinite system, we provide an analytical
expression for the photonic bands from which the band-gaps can be computed.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,半無限の1次元フォトニック結晶と金属との界面におけるトポロジカルタム状態の形成について検討する。
トポロジカルに非自明な場合、各バンドギャップに単一のタム状態が存在するのに対し、トポロジカルに自明な場合、バンドギャップはタム状態を持たないことを示す。
我々はタム状態の消失と、トポロジカルに非自明な系からトポロジカルに自明な状態への位相遷移を結びつける。
この位相遷移は、単位セル内の誘電関数の修正によって駆動される。
我々の解釈は、マクスウェル方程式の解とそれらの解の密結合表現の存在の間の正確な写像によってさらに支持される。
マクスウェル方程式に基づく1次元フォトニック結晶の密結合表現は、一対のバンドの組ごとに su-schrieffer-heeger-type model (ssh-model) に対応する。
この表現をバンドエッジの近くに広げると、系はディラックのようなハミルトニアンによって記述できることを示す。
これは、曲がりくねった数によってマクスウェル方程式の解に関連する位相を特徴づけることができる。
また、無限系に対しては、バンドギャップを計算できるフォトニックバンドの解析式を提供する。
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