Orbital edge states in a photonic honeycomb lattice
我们在实验上揭示了具有轨道带的光子晶格中边缘态的出现。我们使用一个二维蜂窝晶格的耦合微柱，其体光谱显示四个无带隙的带产生的耦合$p$类光子轨道。我们观察到的零能量的边缘状态，其拓扑起源是类似于传统的边缘状态在石墨烯。此外，我们报告新的分散的边缘状态，不仅出现在锯齿形和胡须终端，但也在扶手椅边缘。通过紧束缚和分析计算再现的意见。我们的工作显示了耦合微柱在阐明具有轨道带的新兴2D材料的一些电子性质方面的潜力。
2016-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Topological Ring-Cavity Laser Formed by Honeycomb Photonic Crystals
从理论上阐明了拓扑环腔（TRC）模沿两个拓扑结构不同的蜂窝型光子晶体之间的界面传播可以获得稳定的单模激光，其最大强度比回音壁模大一个数量级.特别是，我们表明，TRC模式位于体带隙中心受益最大的增益分布，因为它们是最集中和均匀的沿环形腔，而且，继承从Dirac-like的拓扑界面状态的色散，他们是分开的频率从彼此和其他光子模式，都有利于固有的单模激光。通过注入圆偏振光，可以选择性地激发具有期望轨道角动量的在特定方向上运行的TRC模式。在本工作中提出的TRC激光器可以通过先进的半导体纳米技术制造，它产生的手性激光束理想的新的光子功能。
2021-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Topological creation and destruction of edge states in photonic graphene
我们从理论上和实验上证明了经典光在“光子石墨烯”中的拓扑转变：蜂窝几何形状排列的波导阵列。由于系统是单轴应变（压缩），两个独特的狄拉克点（存在于传统石墨烯的光谱中）合并并相互湮灭，形成带隙。结果，边缘状态在锯齿形边缘上被创建，并且在胡须边缘上被破坏。这些结果适用于任何2D蜂窝型结构，从碳基石墨烯到光子晶格和晶体。
2012-11-24 cond-mat.mes-hall physics.optics
Spin-momentum locking of polariton edge states in honeycomb lattices
Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学）；Università di Padova（帕多瓦大学）；Indian Institute of Technology Bombay（孟买印度理工学院）；Indian Institute of Technology Dharwad（达尔瓦德印度理工学院）；Julius-Maximilians-Universität Würzburg（维尔茨堡朱利叶斯-马克西米利安大学）
研究通过介质镜微腔中横电/横磁分裂引入的有效自旋轨道耦合，利用斯托克斯偏振法揭示蜂窝激子极化晶格中锯齿形边缘态的自旋动量锁定，为无外磁场的超快自旋控制单向传播提供途径。
2026-07-27 cond-mat.mes-hall physics.optics
Observation of Photonic Topological Valley-Hall Edge States
实验证明了在二维反转对称破缺的蜂窝光子晶格中由谷-霍尔效应产生的拓扑边缘态。我们打破反转对称性失谐的两个蜂窝子晶格的折射率，从而产生氮化硼类能带结构。因此，边缘状态存在沿畴壁之间的区域相反谷陈数。我们探测扶手椅和锯齿形畴壁，并表明前者成为缺口的任何失谐，而后者保持ungapped，直到截止达到。谷-霍尔效应为实现时间反转不变性光子拓扑绝缘体提供了一种新的机制。
2017-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Floquet Engineering of Two Dimensional Photonic Waveguide Arrays with $π$ or $\pm2π/3$ Corner states
本文从理论上研究了三种晶格结构中二维光子波导阵列的Floquet工程：具有Kekule畸变的蜂窝晶格、呼吸正方形晶格和呼吸Kagome晶格。相应晶格中的凯库勒失真因子或呼吸因子沿光子波导的轴向以频率$ω$周期性地变化。在一定的$ω$范围内，在准能谱的Floquet带隙中发现了Floquet角态，它们局域在有限二维阵列的角上.由于蜂窝晶格和正方晶格模型中的粒子-空穴对称性，Floquet $π$角态的准能级为$\pmω/2$。另一方面，由于Kagome晶格不具有粒子-空穴对称性，所以Floquet $\pm2π/3$角态的准能级接近于$\pm1ω/3$ .角态或者受到晶体对称性或者反射对称性的保护。Floquet分数$π$角态的发现为片上光子器件的设计提供了更多的选择。
2022-08-30 cond-mat.mes-hall physics.optics
Microwave photonic crystals as an experimental realization of a combined honeycomb-kagome lattice
在2015年，用模拟人造石墨烯B的超导微波光子晶体进行了实验。Dietz，T. Klaus，M. Miski-Oglu和A. Richter，Phys.Rev.B91，035411（2015）]。相关联的态密度包括具有包括范霍夫奇点的相邻带的两个狄拉克点，从而展现出源自石墨烯的非寻常电子能带结构的特性特征。它们被一个共振密度特别高的狭窄区域隔开，对应于能带结构中的一个几乎平坦的能带，这让人联想到honome晶格--两种亚晶格的组合：蜂窝和kagome。我们证明，事实上，状态的密度，以及本征模的属性和波动的共振频率谱是很好地再现紧束缚模型的基础上的honome晶格。通过逆Monte-Carlo方法得到了很好的描述，从而证实了我们对微波光子晶体作为一种honome晶格的实验实现的解释，并回答了长期存在的问题，即对通常在不同形状的微波光子晶体中观察到的以两个Dirac点为边界的平带的起源的理解.
2020-11-17 cond-mat.mes-hall nlin.CD quant-ph
Manipulating type-I and type-II Dirac polaritons in cavity-embedded honeycomb metasurfaces
伪相对论性狄拉克准粒子已经出现在大量的人造石墨烯系统中，这些系统模仿了石墨烯的蜂窝对称性。然而，众所周知，在不改变晶格结构的情况下很难操纵它们的性质。在这里，我们从理论上研究蜂窝超颖表面支持的极化激元，尽管谐振元件的平凡性质，我们揭示了丰富的狄拉克物理源于一个非平凡的绕组在光-物质相互作用。超颖表面同时表现出两种不同的无质量狄拉克极化激元，即I型和II型。通过封闭腔只修改光子环境，人们可以操纵II型狄拉克点的位置，导致性质不同的极化激元相位。这使得人们能够改变出射狄拉克极化激元的基本性质，同时保持晶格结构-这是一种独特的情况，在真实或人造石墨烯系统中没有类似物。因此，利用光子环境将在亚波长尺度上产生未探索的狄拉克物理。
2018-06-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Spin-orbit coupling and optical spin Hall effect in photonic graphene
研究了光子蜂窝晶格中TE和TM光模分裂引起的自旋轨道耦合。使用紧束缚方法，我们计算了解析的能带结构。在狄拉克点附近，我们导出了一个有效的哈密顿量。我们发现，局部约化对称性（$\mathrm{D_{3h}}$）将TE-TM有效磁场转化为具有Dresselhaus对称性的出射场。结果，粒子变得巨大，但没有间隙打开。光学自旋霍尔效应揭示了出射场的对称性。
2014-04-25 cond-mat.mes-hall physics.optics
Spin-orbit coupling in photonic graphene
我们在原子蒸气室中利用电磁感应透明实验产生蜂窝状折射率图案。我们从实验和理论上研究了偏振光在这种“光子石墨烯”中的传输。我们证明了一个有效的自旋轨道耦合出现作为一个修正的傍轴光束方程，因为强的空间梯度的介电常数。它导致了石墨烯晶格的狄拉克点处的自旋和角动量的耦合。我们的研究结果表明，偏振度起着重要的作用，在许多配置，它以前被忽视。
2020-02-12 cond-mat.mes-hall physics.optics
Quantum Valley Hall Effect and Perfect Valley Filter Based on Photonic Analogs of Transitional Metal Dichalcogenides
我们认为理论上交错蜂窝晶格的光子，可以被看作是光子类似物的过渡金属二硫属化物（TMD）单层。我们提出了一个简单的实现光子量子谷霍尔效应（QVHE）之间的界面上的两个TMD模拟与相反的交错的每一边。这导致谷偏振传播模式的形成，其存在依赖于谷陈数之间的差异，这是一个$\mathbb{Z}_2$拓扑不变量。我们表明，基于TE和TM光子模式之间的能量分裂的光子自旋轨道耦合的大小允许控制这些接口模式的数量和传播方向。最后，我们考虑了在非零塞曼场作用下，交错晶格和规则蜂窝晶格之间的界面，从而表现出量子反常霍尔效应（QAHE）。在这种情况下，QAHE的拓扑保护的单向模式变为谷极化，并且系统表现为完美的谷滤波器。
2017-03-15 cond-mat.mes-hall
Effective Dirac Hamiltonian for anisotropic honeycomb lattices: optical properties
本文导出了具有各向异性跳跃参数的蜂窝晶格的低能哈密顿量。采用已报道的各向异性蜂窝晶格的Dirac哈密顿量，得到了它的电导率张量和线偏振光垂直入射时的透射率。此外，我们表征了由于各向异性光学吸收的二向色性。作为我们的一般性研究结果的应用，再现均匀应变的石墨烯的情况下，我们研究了非机械变形下的石墨烯的光学性质。
2015-11-30 cond-mat.mes-hall
Klein tunneling in driven-dissipative photonic graphene
我们从理论上研究了光子人造石墨烯中的Klein隧穿过程。克莱因隧穿是一种具有狄拉克色散的粒子通过势阶跃时表现出特征性的角度和能量依赖性透射的现象。我们考虑一个普通的光子系统，由一个蜂窝状阵列的网站与损失，由相干单色光照明。我们展示了如何从驱动耗散系统的稳态场分布中获得透射和反射系数。尽管存在光子损耗，我们还是恢复了克莱因隧道一般理论预测的主要散射特征。负折射和谷间散射的取向依赖性的签名也突出显示。我们的研究结果将刺激复杂的传输现象的实验研究，使用驱动耗散光子模拟器。
2017-07-20 cond-mat.mes-hall physics.optics
Optical band engineering via vertical stacking of honeycomb plasmonic lattices
受原子同质和异质结构的最新进展的启发，我们认为等离子体晶格的垂直堆叠作为一个新的自由度，以创建一个耦合系统，显示修改后的光学响应有关的单层。两个蜂窝等离子体晶格的堆叠和几何参数的精确设计定制了其金属纳米颗粒之间的相互作用。基于晶格对称性的相似性，可以用堆叠的原子晶体（如石墨烯）进行类比。我们使用多极谱表示来研究等离子体垂直叠层在近场区的光学响应，强调对称性。在色散图中，某些光波段的强耦合表现为反交叉，导致相互作用带的偏振交换。通过利用这些效应，我们设计了近场强度分布。此外，提升带简并在特定点的布里渊区得到随之而来的开放的minigaps。通过量化属于相同和不同亚晶格的纳米球之间的多极耦合以及层间和层内纳米颗粒相互作用来理解这些效应。与原子的情况下的差异也进行了分析和解释的堆栈的相互作用矩阵。最后，我们预测的吸收光谱投影在两个正交的线偏振。
2021-08-08 cond-mat.mes-hall physics.optics
Chaos in the Honeycomb Optical Lattice Unit Cell
天然和人工蜂窝晶格是非常感兴趣的，因为这些晶格的能带结构，如果适当地构造，包含狄拉克点。这种晶格以石墨烯和碳纳米管的形式自然出现。它们是在实验室中以半导体2DEG、光晶格和光子晶体的形式创建的。我们表明，在很宽的能量范围内，气体（电子，原子或光子），通过这些晶格传播的洛伦兹气体和相应的经典动力学是混乱的。因此，蜂窝晶格对于理解本征态热化和由于动态安德森局域化引起的导体-绝缘体转变也是有意义的。
2015-11-05 cond-mat.mes-hall
p Orbital flat band and Dirac cone in the electronic honeycomb lattice
理论预测，蜂窝晶格中的面内px，py轨道导致新的和潜在有用的量子电子相。到目前为止，p轨道带仅在光晶格中的冷原子和在光子晶体中的光和激子-极化激元中实现。对于电子，平面内的p轨道物理学很难获得，因为天然的电子蜂窝晶格，如石墨烯和硅烯，显示出强的s-p杂化。在这里，我们报告了在扫描隧道显微镜中在Cu（111）表面上制备的电子蜂窝晶格，通过设计，显示（几乎）纯轨道带，包括p轨道平带和狄拉克锥。
2020-07-10 cond-mat.mes-hall
Nodal lines in a honeycomb plasmonic crystal with synthetic spin
University of Minnesota（明尼苏达大学）；University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）
该研究通过合成自旋和对称性保护，在蜂窝等离子体晶体中实现稳定的节点线结构，为设计新型光子器件提供新途径。
2025-02-02 cond-mat.mes-hall physics.optics
Edge states in a ferromagnetic honeycomb lattice with armchair boundaries
研究了扶手椅边界铁磁蜂窝晶格中磁振子边缘态的性质。与费米子石墨烯相比，我们发现了新的边缘状态，由于沿边界网站的失踪键。在最外层引入一个在位势后，我们发现边缘态的能谱是可调的。此外，当引入非平凡的能隙时，我们发现一些边缘态是拓扑保护的，也是可调的。我们的结果可以解释最近在光子晶格中观察到的新的边缘态的起源。我们也讨论了这些边缘态的行为，以便进一步的实验证实
2017-09-06 cond-mat.mes-hall
Anti-chiral edge states based on photonic Floquet lattices
光子Floquet晶格提供了一个很好的平台，用于操纵不同的拓扑保护的边缘状态。然而，在Floquet晶格中，反手征边缘态还没有得到太多的讨论。在这里，我们提出了一种波导结构相结合的两个蜂窝Floquet光子晶格与相反的网站旋转方向。在这种结构中，我们发现反手征边缘态在两个平行的体边缘上具有相同的传输方向。随着两个子晶格在一个方向上的调制相位差的增加，带隙的宽度变得更小，边缘态的鲁棒性变得更弱。有趣的是，传输速度也由相位差控制。这些结果除了与Floquet晶格系统的拓扑性质有关外，还可应用于多通道光开关、光功能器件等领域。
2023-02-10 cond-mat.mes-hall physics.optics
Optically defined cavities in driven-dissipative photonic lattices
光子结构中局域模的工程化是现代光子学的主要目标之一。利用周期性光子晶格中相长干涉和相消干涉的相互作用是设计这些模式的有效策略。这种机制是光子带隙中的缺陷模、连续谱中的束缚态和平带中的紧凑局域态的起源。在这里，我们表明，在损耗谐振器的晶格中，增加具有受控相位的外部光学驱动器扩大了操纵干涉效应的可能性，并允许设计新型的局部模式。使用蜂窝晶格的耦合微柱共振驱动的几个激光光斑在其光子带内的能量，我们证明了本地化的光在将几何形状下降到一个单一的网站。这些局域模式可以被看作是完全可重构的光学腔，具有增强非线性效应和控制光-物质相互作用的潜力。
2021-12-14 cond-mat.mes-hall physics.optics
Real and imaginary edge states in stacked Floquet honeycomb lattices
我们提出了一个在实带隙和虚带隙中具有拓扑边缘态的非厄米Floquet模型。该模型利用两个堆叠的蜂窝晶格，可以通过四种不同类型的非厄米时间反演对称性。实现正确的时间反演对称性为我们提供了两个反向传播的边缘状态在一个真正的差距，或一个单一的边缘状态在一个虚构的差距。反向传播的边缘状态允许沿着晶格周边的螺旋或手性传输。与此形成鲜明对比的是，我们发现在虚隙中的边缘态不传播。相反，它保持空间局部化，而其幅度不断增加。我们的模型是非常适合实现这些边缘态的光子波导晶格。
2020-08-22 cond-mat.mes-hall
Edge states in polariton honeycomb lattices
由于样品终端的几何形状难以控制、悬挂键的稳定性以及需要测量局部性质，原子级薄层状材料中边缘态的实验研究仍然是一个挑战。在石墨烯的情况下，局部边缘模式已被预测在锯齿形和胡须边缘，其特征在于连接狄拉克点的平坦分散体。半导体微腔中的极化激元最近已经成为一个非凡的光子平台，以模拟1D和2D哈密顿，允许直接可视化的波函数在实空间和动量空间，以及通过光致发光实验的本征态的能量色散。在这里，我们报告的观察边缘状态耦合微柱的蜂窝晶格。该结构的最低两个带由微柱的最低能量模式的耦合产生，并且模仿石墨烯的π和π* 带。我们显示了与锯齿形和胡须边缘相关的边缘态的动量空间色散，保持一维准平坦带。此外，我们评估极化激元特性的极化效应对这些状态的属性。
2015-04-22 cond-mat.mes-hall physics.optics
Dirac-point engineering and topological phase transitions in honeycomb optical lattices
研究了六角光晶格中非相互作用费米子的电子结构和相图。在第一部分中，我们比较了蜂窝格和三角格本征谱中Dirac点的性质。数值结果补充了弱约束和强约束的分析方程。在第二部分中，我们讨论了任意最近邻跳跃的紧束缚描述下蜂窝晶格中的相图和Dirac点的演化。随着跳跃之间的不对称性增加，狄拉克点彼此接近。在临界不对称时，狄拉克点合并，打开一个能隙，从而改变了本征谱的拓扑结构。我们分析了狄拉克点的轨迹并研究了不同相的态密度。讨论了比热随温度变化和结构因子的相变表现。
2008-11-03 cond-mat.mes-hall
Observation of novel edge states in photonic graphene
石墨烯是一种由碳原子蜂窝状晶格组成的二维材料，近年来其有趣的性质吸引了人们的极大兴趣。具体而言，石墨烯中的电子表现为无质量相对论粒子的事实引起了非常规现象，例如克莱因隧道效应、反常量子霍尔效应和应变诱导的伪磁场。石墨烯边缘态在理解和使用这些电子特性方面起着至关重要的作用。然而，边缘的粗糙或不纯性质妨碍了直接探测边缘状态及其能带结构的能力。也许最好的例子是胡子边（也称为克莱因边）上的边态，到目前为止还没有观察到-因为这样的边在石墨烯中是不稳定的。在这里，我们使用石墨烯的光学等效物-光子蜂窝晶格-从实验和理论上研究边缘态及其特性。我们直接对这种光子石墨烯的锯齿形边缘和胡须边缘上的边缘状态进行成像，测量它们的色散特性，最重要的是，找到了一种新型的边缘状态：一种位于胡须边缘上的边缘状态，这种边缘状态是未知的，无法通过传统的紧束缚理论解释。这种新的边缘态位于边缘能带结构中的van-Hove奇点附近，并且可以被归类为没有任何表面缺陷的Tamm态。我们的光子系统提供了探索新的石墨烯相关现象的机会，这些现象在传统的碳基石墨烯中很难或不可能获得。石墨烯型结构中的边缘态在实现光子拓扑绝缘中起着核心作用，其中光可以沿着光子结构的边缘传播而没有任何寄生散射。
2012-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Optical and Boltzmann conductivities for extrinsic buckled honeycomb lattices at finite temperature
计算了掺杂硅烯和锗烯等弯曲蜂窝晶格结构的光学电导率和玻尔兹曼电导率随温度的变化。利用已有的关于带隙Dirac系统的化学势随温度变化的结果，计算了系统的动力学极化函数，研究了初始掺杂对系统在任意温度、频率和波数下的行为的影响.我们在弛豫时间近似下计算了光学电导率和玻尔兹曼电导率。这两个量都与极化率直接相关，前者与其长波长极限成正比，而后者取决于静态屏蔽和相应的介电函数。我们表明，初始掺杂大大增加了每种类型的导电性在中间温度下，我们已经介绍了一种形式主义计算的反弛豫时间和过渡速率的两个不等价的子带在硅烯。
2017-11-22 cond-mat.mes-hall
Massive Klein Tunneling in Topological Photonic Crystals
本文利用蜂窝型光子晶体平台，通过调节有效狄拉克质量，研究克莱因隧穿现象，并分析相反质量区域间的透射，为理解克莱因悖论提供新视角。
2023-12-23 cond-mat.mes-hall physics.optics
Theory of intrinsic propagation losses in topological edge states of planar photonic crystals
利用半解析导模展开方法，对具有改进蜂窝晶格圆孔或三角形孔的拓扑光子晶体平板波导结构的本征传输损耗进行了理论分析。虽然传统的光子晶体波导结构，如W1波导，已被设计成具有无损传播模式，但它们易于发生无序引起的损耗和反向散射。拓扑结构已经被提出来帮助减轻这种效应，因为它们的光子边缘状态可以允许拓扑保护。然而，这些结构的固有传播损耗并没有得到很好的理解，并且光线的概念可能变得模糊。对于四个例子的拓扑边缘态结构，光子能带图，损耗参数，和电磁场的导模计算。其中两种基于扶手椅边缘态的结构被发现对于光子带隙内的模式具有显著的本征损耗，大于100 dB/cm，这与在常规光子晶体波导中使用慢光模式的典型无序诱导损耗相当或更大，而另外两种结构，使用谷霍尔效应和反转对称，被发现具有良好的带宽，用于利用光线下的无损传播模式。
2020-09-11 cond-mat.mes-hall physics.optics
Photonic band structure design using persistent homology
持久同源的机器学习技术通过在一系列特征尺度上计算它们的拓扑特征来对复杂系统或数据集进行分类。应用持续同调来描述自旋模型和多量子比特纠缠态等物理系统的特性越来越受到人们的关注。在这里，我们提出持久的同源性作为表征和优化周期性光子介质的能带结构的工具。使用蜂窝光子晶格Halfton模型作为一个例子，我们展示了持久的同源性是如何能够可靠地分类各种能带结构落在拓扑能带理论的通常范例之外，包括“护城河带”和多谷色散关系，从而控制嵌入在晶格中的量子发射器的属性。该方法对于光子晶体和莫尔超晶格等更复杂系统的自动化设计具有很好的应用前景。
2021-03-02 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Scattering-Free Optical Edge States between Heterogeneous Photonic Topological Insulators
我们提出了一套三个简单的光子平台，能够模拟量子拓扑绝缘相对应的霍尔，自旋霍尔，谷霍尔效应。结果表明，任何两个异质光子拓扑绝缘体之间的界面支持无散射表面态。这种拓扑保护表面波的自旋和谷自由度特征决定了它们通过由多个异质界面组成的复杂光子电路的独特路径。
2015-07-19 cond-mat.mes-hall physics.optics
Bandwidth-resonant Floquet states in honeycomb optical lattices
在Floquet理论中，我们研究了由费米子组成的蜂窝状光晶格的非平衡系统的拓扑相。我们集中在中间制度，其中的振动频率是相同的数量级的带宽，这样相邻的Floquet带开始重叠，创建一个层次的带反转。结果表明，双声子共振提供了一个拓扑相，可以描述内的Bernevig-Hughes-Zhang模型的碲化汞量子阱。这使得了解的平衡拓扑相位在简单的带反转，类似于平衡系统。
2015-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Photonic analog of graphene model and its extension -- Dirac cone, symmetry, and edge states --
本文从理论上分析了蜂窝晶格光子晶体的体态和边态，并讨论了时间反转和空间反转对称性对体态和边态的影响。在光子能带结构中发现了多个狄拉克锥，并且通过对称性破缺可以控制质量隙。光子晶体的锯齿形和扶手椅形边缘可以支持反映光子晶体对称性的新颖边缘状态。通过与电子边缘态的比较，详细分析了边缘态的色散关系和场结构。边缘态向自由空间的泄漏是光子系统中固有的，并在分析中充分考虑。体积和边缘之间的拓扑关系，这是类似于量子霍尔系统中发现的，也得到了验证。
2009-05-26 cond-mat.mes-hall
Lasing in optically induced gap states in photonic graphene
本文报道了耦合微柱蜂窝晶格中局域带隙态的极化激元激光。本地化的模式是由激发光束所产生的光学潜力，不需要额外的工程，否则均匀的极化激元晶格。间隙状态的空间形状产生于由激发光束和底层晶格的六边形对称性产生的圆柱势的轨道角动量本征模的相互作用。我们的研究结果提供了深入的工程缺陷状态的二维晶格。
2018-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Adiabatic Dynamics of Edge Waves in Photonic Graphene
研究了光子蜂窝晶格中局域边缘模的传播问题。渐近分析导致一个明确的描述的基本动力学。取决于参数，边缘状态可以存在于整个周期或仅部分周期;在后一种情况下，边缘模式可以有效地分解和分散到主体中。在非线性的存在下，一个“时间”依赖的一维非线性薛定谔（NLS）方程描述了边缘模式的包络动力学。当“时变”系数的平均值产生一个聚焦NLS方程时，孤子的传播表现出来。对于线性和非线性系统，某些长寿的旅行模式与最小的后向散射被发现，他们表现出拓扑保护状态的属性。
2014-11-24 cond-mat.mes-hall nlin.PS physics.optics
Optical tornadoes in photonic crystals
基于自旋电子学的光学类比，从理论上研究了不具有空间反演对称性的二维光子晶体中光学龙卷风的产生。我们解决它的密切关系，在晶体动量空间的Berry曲率，这代表了非平凡的几何性质的布洛赫状态。结果表明，通过调节蜂窝状光子晶体中的两种介质棒，可以很容易地控制Berry曲率。然后，具有大Berry曲率的Bloch态在实空间中表现为光学龙卷风。分析了这种构型的辐射力，并讨论了其可能的应用。
2008-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Flat bands and Wigner crystallization in the honeycomb optical lattice
研究了二维蜂窝光晶格上由p轨道构成的紧束缚带中冷原子的基态。能带结构包括两个完全平坦的带。对于费米子和玻色子来说，在低粒子密度下，可以发现具有就地排斥的精确多体基态。我们发现在n=1/6的结晶顺序与$\sqrt{3} \times \sqrt{3}$结构打破了一些离散的晶格对称性。在费米子系统中，如果斥力足够强，我们发现成键强度在n=1/2时变为\emph{dimerized}。晶体有序的实验特征可以通过飞行时间实验中的噪声相关性来检测。
2007-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Measuring the Quantum Geometric Tensor in 2D Photonic and Polaritonic Systems
我们首先考虑一个通用的双带模型，它可以映射到一个赝自旋的布洛赫球。我们建立了赝自旋取向和量子几何张量（QGT）的组成部分：度量张量和Berry曲率之间的联系。我们展示了如何在具有辐射模式的光子系统中测量依赖于k的赝自旋取向。我们考虑的具体例子：一个二维平面腔有两个偏振本征模，其中的赝自旋测量可以通过偏振分辨光致发光。我们还考虑了偏振简并模式（标量光子）的交错蜂窝晶格的s带。亚晶格赝自旋可以通过进行空间分辨干涉测量来测量。在第二部分中，我们考虑了一个更复杂的四带模型，它可以映射到两个纠缠的赝自旋。我们展示了如何QGT组件可以通过测量六个角度。我们考虑的具体的四带系统是极化（旋量）光子的蜂窝晶格的s带。我们表明，所有六个角度确实可以在这个系统中进行测量。我们在所有情况下模拟现实的实验情况。我们通过求解包含泵浦和有限寿命的薛定谔方程得到光子本征态，然后模拟测量相关的角度，最终提取出与k相关的QGT分量的真实映射。
2017-12-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Chiral selection rules for multi-photon processes in two-dimensional honeycomb materials
研究了二维蜂窝状单层材料中与手征相关的光学选择规则，并基于对称性论证，将这些规则推广到任意阶的多光子跃迁.我们还给出了这一过程中入射光子和出射光子之间的相位关系。这一结果与我们对二次和三次谐波产生的实验观察相一致。特别是，我们证明了手性二次谐波产生的相位关系可以作为一个方便的工具，这些单分子膜的成像域和域边界。我们的研究结果对进一步研究此类材料的手性相关光学现象和光电应用具有一定的参考价值。
2019-02-09 cond-mat.mes-hall
Strong transmission and reflection of edge modes in bounded photonic graphene
本文研究有界光子蜂窝晶格中边缘模式的传播，发现拓扑非平凡时边缘模式在急转弯处强透射，平凡时强反射，并建立渐近理论证明边缘态存在性及非线性边缘孤子的长距离稳定性。
2015-07-02 cond-mat.mes-hall nlin.PS physics.optics
Skew scattering and ratchet effect in photonic graphene
本文理论上研究了光子石墨烯中由三角形缺陷引起的斜散射，证明其产生棘轮效应，并通过数值求解薛定谔方程揭示微观机制，实现噪声初始条件下的单向通量。
2024-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Linear Amplification of Optical Signal in Coupled Photonic Crystal Waveguides
我们介绍了一种弱耦合光子晶体波导作为一个有前途的和现实的模型，用于全光放大。提出了一种由周期性分布在自由空间中的介质柱构成的对称柱型耦合光子晶体波导作为全光放大器。利用光子晶体的独特特性来控制和引导光，我们适当地选择了频率，在该频率下，只有一个模式（奇模）成为耦合光子晶体波导中的传播模式，而另一个模式（偶模）被引导结构完全反射。在此条件下，完全实现了全光放大。计算了连续信号和高斯脉冲的放大系数。
2015-03-15 cond-mat.mes-hall physics.class-ph physics.optics
Quantum Hall Effects in a Non-Abelian Honeycomb Lattice
研究了非阿贝尔蜂窝光晶格中的可调谐量子霍尔效应。我们发现，随着几种微扰相对强度的变化，量子霍尔效应呈现出不同的特征。即，规范场修饰的次近邻跃迁可以引起量子自旋霍尔效应，塞曼场可以引起所谓的量子反常谷霍尔效应，它包括两个具有相反陈数的量子霍尔态和反向传播的边缘态.当内谷自由度增大时，我们的研究扩展了蜂窝光晶格中量子霍尔效应的研究范围。
2015-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Photonic Versus Electronic Quantum Anomalous Hall Effect
我们推导出了在塞曼场和自旋轨道耦合（SOC）存在下，蜂窝晶格中光子和电子的量子反常霍尔效应的一般哈密顿量的拓扑相图.这两种情况的关键区别在于它们的SOC的缠绕数，对于电子的Rashba SOC是1，而对于由TE和TM模式之间的能量分裂引起的光子SOC是2。结果表明，两种模型在低场下呈现相反的陈数$\pm 2$。此外，光子系统还表现出电子情况下不存在的拓扑转变。如果光子态与激子共振混合，形成相互作用的激子-极化激元，则可以通过圆偏振泵浦诱导和控制有效塞曼场。这种新的功能允许拓扑相变的全光学控制。
2017-01-13 cond-mat.mes-hall
Non-Markovian dynamics of a qubit on the zigzag edge of photonic graphene
Università degli Studi di Palermo（巴勒莫大学）
本文解析研究了光子蜂窝晶格锯齿形边缘上量子位的非马尔可夫动力学，发现零能平带抑制长时尾部并驱动阻尼拉比振荡，为量子模拟提供新平台。
2026-09-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Magneto-Optical Conductivity of Silicene and Other Buckled Honeycomb Lattices
计算了硅烯等材料的磁光纵向、横向霍尔和圆偏振响应。特别注意的是支付外部电场和有限电荷掺杂的影响。带间跃迁的能量可以通过改变电场来调节。吸收峰的起始频率在拓扑绝缘体和能带绝缘体区域之间不同地移动。这可用于实验验证两个绝缘相的存在，以及提供自旋轨道带隙的测量。第零朗道能级在四个自旋和谷不同的能量之间分裂，导致态密度中的谷自旋极化能级。在电荷掺杂的情况下，这些能级之间的跃迁允许电导率中的自旋极化和谷极化响应，由此可以通过调谐入射光子频率来隔离特定自旋和谷指数的载流子。增加化学势被证明是重新分配光谱权重从带间跃迁到一个强大的低能量带内响应。对于大的化学势，这种带内特征与半经典回旋共振频率有关，该频率随磁场线性增加。
2013-08-22 cond-mat.mes-hall
Topological phase transitions in the non-Abelian honeycomb lattice
在蜂窝状光晶格中捕获的超冷费米气体提供了一个有趣的场景，在那里可以测试相对论量子电动力学。在这里，我们将这个系统推广到非阿贝尔量子电动力学，其中无质量狄拉克费米子与有效的非阿贝尔规范场相互作用。我们展示了如何在这种设置中的各种拓扑相变发生，这是由于无质量费米子对生产事件，以及对湮灭事件的两种：自发和强相互作用诱导。此外，这种相变可以在光晶格实验中控制和表征。
2010-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas hep-th
Detecting the Berry curvature in photonic graphene
本文描述了一种从蜂窝格子结构倏逝耦合光波导微扰阵列中的波包动力学测量Berry曲率的方法。为了解开Berry曲率和能量色散的影响，我们利用差分测量，通过在恒定外力的影响下来回传播波包。通过这种方式，对于具有小的子晶格偏置或应变的光子石墨烯，获得了非零的Berry曲率，其中精确的Berry曲率与从半经典动力学导出的Berry曲率之间的相对误差可以忽略。对于应变晶格，我们证明了鲁棒性的Berry曲率纹理的布里渊区相比，能量色散。我们还评论的实验实现建议的Berry曲率映射在光子学。
2016-04-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Ultracold atoms in optical lattices induced by photonic crystals
提出了一种在光子晶体中制备光晶格的方法。通过在光子晶体中设置扩展模，可以将超冷原子安装在不同类型的场强分布中。这种构造光晶格的新方法可以通过制造适当几何形状的光子晶体来产生更精细的周期势。我们用正方形晶格来举例说明这一点，并评论使用有缺陷的几何形状的可能性。
2009-11-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Plasmon-magnon interactions in two-dimensional honeycomb magnets
本文基于双随机相位近似建立二维蜂窝铁磁体中等离激元与光学自旋波耦合的微观理论，并指出可在 Cr₂Ge₂Te₆ 等材料中验证。
2024-07-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Zero-energy states and fragmentation of spin in the easy-plane antiferromagnet on a honeycomb lattice
证明了蜂窝晶格上易平面反铁磁体的Neel序参量中的涡旋核束缚两个零能态。值得注意的是，占据这个中间带隙的单个电子的自旋在两个亚晶格之间分裂：虽然它产生了消失的总磁化强度，但它显示了有限的尼尔阶，与假设的背景正交。例如，可以通过平行于石墨烯层的磁场引入必要的易平面各向异性。结果是相关的自旋1/2费米子石墨烯或光学蜂窝晶格，在强相互作用制度。
2007-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
