一种基于非厄米诱导拓扑角态的二维声子晶体结构

文档序号:33484419发布日期:2023-03-15 14:02阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种基于非厄米诱导拓扑角态的二维声子晶体结构,其特征在于,所述二维声子晶体结构由成行成列布置的长方体状声学谐振腔组成,每行或每列均包括四个声学谐振腔,每两个声学谐振腔之间由上、下两根耦合管连接;位于声子晶体结构最外层的行或列中的声学谐振腔包括两个仅有背景损耗的虚的在位能为γ1的第一声学谐振腔和两个具有额外损耗的虚的在位能为γ2的第二声学谐振腔,声子晶体结构最外层的行或列中的声学谐振腔的布置顺序依次为:第一声学谐振腔、第二声学谐振腔、第二声学谐振腔、第一声学谐振腔;位于声子晶体结构最外层的行或列以内的声学谐振腔为四个仅有背景损耗的虚的在位能为γ1的第一声学谐振腔。2.根据权利要求1所述的基于非厄米诱导拓扑角态的二维声子晶体结构,其特征在于,每一个声学谐振腔的尺寸为:100mm
×
100mm
×
300mm,每一个声学谐振腔的壁厚为6mm。3.根据权利要求2所述的基于非厄米诱导拓扑角态的二维声子晶体结构,其特征在于,连接每两个声学谐振腔的耦合管的长度相同。4.根据权利要求3所述的基于非厄米诱导拓扑角态的二维声子晶体结构,其特征在于,设声学谐振腔在二维声子晶体结构中布置在一个直角坐标系下,二维声子晶体结构最左下角的声学谐振腔位于直角坐标系的原点处,横向坐标方向的耦合管的宽度与纵向坐标方向的耦合管的宽度为5:1。5.根据权利要求1所述的基于非厄米诱导拓扑角态的二维声子晶体结构,其特征在于,当γ1=γ2≠0时,二维声子晶体的色散关系是闭合的。6.根据权利要求2所述的基于非厄米诱导拓扑角态的二维声子晶体结构,其特征在于,当γ1≠γ2≠0时,随着加入的额外损耗γ2的逐渐增大,二维声子晶体的色散关系由闭合到逐渐打开。7.根据权利要求6所述的基于非厄米诱导拓扑角态的二维声子晶体结构,其特征在于,随着加入的额外损耗γ2的增加,能带带隙被打开,且带隙内出现拓扑相,包括体态、边界态及角态。8.根据权利要求7所述的基于非厄米诱导拓扑角态的二维声子晶体结构,其特征在于,高阶拓扑是受对称性保护的,该结构具有反射对称性:m
h
h(k
x
,k
y
)m
h-1
=h(-k
x
,k
y
),m
h
h(k
x
,k
y
)m
h-1
=h(k
x
,-k
y
)及手征对称性:ch(k
x
,k
y
)c-1
=-h(k
x
,k
y
),其中m
h
、m
v
、c均表示对称算符。9.根据权利要求8所述的基于非厄米诱导拓扑角态的二维声子晶体结构,其特征在于,虚的在位能γ1、γ2的引入,且γ1≠γ2≠0的情况下,二维声子晶体的能带带隙打开,形成一个四极矩拓扑绝缘体。10.根据权利要求9所述的基于非厄米诱导拓扑角态的二维声子晶体结构,其特征在于,四极矩拓扑绝缘体的拓扑性质通过计算两次威尔逊环来获得,首先沿x/y方向计算带隙下的所有占据带的万尼尔带,万尼尔带具有带隙,同时,万尼尔被划分为“0”,“+”,“﹣”三部分,且
“±”
万尼尔两部分是对称的,即体极化消失,拓扑是出现在万尼尔带带隙内的,因此,对万尼尔带带隙下的所有占据带进行第二次威尔逊环计算,确认边缘哈密顿量是一个具有量子化偶极矩的拓扑绝缘体,且是由量子化四极矩引起的。

技术总结
本发明提出一种基于非厄米诱导拓扑角态的二维声子晶体结构,涉及声子晶体设计的技术领域,由成行成列布置的长方体状声学谐振腔组成,每两个声学谐振腔之间由上、下两根耦合管连接,且在二维声子晶体结构不同格点处分别引入仅具有背景损耗的虚的在位能γ1和具有额外损耗的虚的在位能γ2,通过逐渐增加虚在位能γ2的额外损耗量,二维声子晶体的色散关系逐渐由闭合到打开,在带隙内出现高阶拓扑角态,非厄米诱导高阶拓扑相的出现,为声学器件中的无损传输打下基础。无损传输打下基础。无损传输打下基础。


技术研发人员:张欣 孙玮英 吴福根 罗丽 黄颖怡 彭洁彬 姚源卫 高敬祥 唐星城
受保护的技术使用者:广东工业大学
技术研发日:2022.11.17
技术公布日:2023/3/14
当前第2页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1