《自然》物理子刊《Nature Physics》近期在线发表了题为“Observation of topological valley transport of sound in sonic crystals（声子晶体中的谷投影边缘输运）”的研究论文，该工作的第一作者为我院博士后陆久阳，华南理工大学为第二署名单位。
我们知道，2016年的诺贝尔物理学奖授予了物质的拓扑相变和拓扑相方面的理论发现。拓扑绝缘体相对于普通绝缘体最大特色和应用前景在于其边界上存在无带隙的边缘输运，自旋相反的电子可以无阻碍地沿边界反向自由传输。这使得自旋作为新的信息载体可以在未来的电子器件上发挥巨大的作用。谷自由度作为另外一种电子操控手段，在凝聚态物理中引起了越来越多的关注。谷自由度用来标记动量空间中分立的能量极值态，处在某个谷态中的电子不易被散射到其它的谷上，这使得谷指标成为描述电子运动状态的一个好量子数。类比于自旋电子学，甚至出现了新兴的谷电子学，旨在设计基于谷自由度为信息载体的新型电子器件。
（谷投影边缘态沿“NP”路径几乎无反射地传播）
值得注意的是，谷状色散关系源自物理体系的晶格平移对称性；声子晶体作为调控声波的人工周期结构，其中声波的色散也具有谷状的色散关系。声学谷态具有明显的涡旋特征，其自身的输运类似于自旋霍尔效应，具有相反方向涡旋的声波会传播到晶体的两侧。具有声学带隙的声绝缘相可以存在不同的分类，它们由声谷态的涡旋特性刻画，处于两个不同相的声子晶体的界面上存在无带隙的边缘态。这种边缘态具备大量的传统声波导所没有的新颖性质，例如对弯折的抗反射传播，具有潜在的应用前景。
（供稿 学院办公室李老师）
