論文の概要: Topological Properties of Photonic Bands with Synthetic Momentum
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.02843v4
- Date: Thu, 25 Nov 2021 15:44:17 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-09 04:42:31.914744
- Title: Topological Properties of Photonic Bands with Synthetic Momentum
- Title（参考訳）: 合成運動量を有するフォトニックバンドの位相的性質
- Authors: H. C. Nguyen, Dung Xuan Nguyen, Thibaud Louvet, Xavier Letartre,
Pierre Viktorovitch, Hai Son Nguyen
- Abstract要約: 実運動量と合成運動量からなるハイブリッド運動量空間におけるフォトニック結晶帯の位相的側面について検討した。
注目すべきは、合成運動量の不規則な振る舞いは、非自明な位相相の存在を可能にすることである。
我々の結果は、ハイブリッド運動量空間を持つフォトニック系のリッチトポロジカル現象のパラダイムへの道を開いた。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We investigate topological aspects of photonic crystal bands in a hybrid
momentum space consisting of a genuine momentum and a synthetic one. The system
is realised by a one-dimensional system of bilayer photonic grating, with the
translational displacement between the two layers naturally taking the role of
the synthetic momentum. Remarkably, the unconventional behaviour of the
synthetic momentum allows for the existence of non-trivial topological phases
of the system associated with a non-zero total Berry flux without breaking the
time-reversal symmetry. Moreover, the resulting band structure in the hybrid
momentum space realises the interesting dynamics of merging and splitting of
twin Dirac points, as well as gap opening as the system parameters vary.
Introducing a simple topological argument, we explain all the changes of the
total Berry flux associated with the topological phase transitions. As a
signature of different topological phases, edge states at their interface are
calculated and analysed in detail. The optomechanical nature of the system also
allows for the investigation of the adiabatic evolution of the edge states. Our
results pave the way to the paradigm of rich topological phenomena of photonic
systems with hybrid momentum space.
- Abstract（参考訳）: 実運動量と合成運動量からなるハイブリッド運動量空間におけるフォトニック結晶バンドの位相的側面について検討する。
この系は2層フォトニック格子の1次元システムによって実現され、2層間の翻訳変位が自然に合成運動量の役割を担う。
顕著なことに、合成運動量の非伝統的な挙動は、時間反転対称性を破ることなく、非ゼロ全体のベリーフラックスに付随する系の非自明位相の存在を可能にする。
さらに、ハイブリッド運動量空間におけるバンド構造は、双対のディラック点の融合と分裂の興味深いダイナミクスと、系のパラメータが変化するにつれてギャップ開きを実現する。
単純な位相的議論を導入することで,位相相転移に伴うベリーフラックス全体の変化をすべて説明できる。
異なる位相相のシグネチャとして、その界面のエッジ状態が計算され、詳細に分析される。
システムの光力学的性質は、エッジ状態の断熱的進化の研究にも役立つ。
本研究では,ハイブリッド運動量空間を持つフォトニックシステムのリッチトポロジー現象のパラダイムへの道を開く。
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