圆盘。b
圆盘。c 通过八边形镶嵌离散
圆环得到的第二类双曲晶格。
为了构建第二类拓扑双曲晶格体系，我们首先将著名的Qi-Wu-Zhang模型映射到第二类双曲晶格中构造了第二类双曲陈绝缘体，如图2（a）所示。在其带隙区域，内、外边界支持简并的拓扑非平庸的模式，如图2（b-e）所示。通过时域脉冲仿真，我们进一步验证了这些简并的模式在内、外边界上展现出不同手性的鲁棒、单向传输，如图2（f）所示。
图2. 第二类双曲陈绝缘体 a {0.365,8,3}第二类双曲晶格上的QWZ模型的示意图。b 第二类双曲陈绝缘体的体态密度。c 第二类双曲陈绝缘体的能谱。d 能谱对应的Bott指标。e 内、外手性边界态的波函数强度分布。f 内、外边界源激励起的波包在60，172，292，424时刻的瞬时波函数强度分布。
为了实现内、外手性边界态之间的动态转换，关键在于引入其间的相互作用并控制耦合态在实空间或者参数空间中的演化路径。一种简单直接的方法是在体区域内引入一个耦合通道来调控内、外边界态之间的相互作用，如图3（a）所示。具有相反传输方向的内、外手性边界态通过体区域相互作用，实现有效的纯虚数耦合，从而天然地构成了等效的反宇称-时间对称系统。随着调制强度的增大，我们可以将系统从反宇称-时间破缺相相变成奇异点(图3（c）中的橙色五角星)。奇异点处的零能流特性使得外手性边界态可以通过通道完全耦合成内手性边界态（反之亦然），如图3（f）所示，从而实现了内、外手性边界态的相互转换。
图3. 反宇称-时间相变诱导的边界态动态转换 a带有强度调制通道的第二类双曲陈绝缘体的示意图。b a中系统的能量本征值随着调制强度ρ的变化曲线，其中填充颜色代表本征态的能流β。c 能流β随着有效耦合系数的变化曲线，其中粉色和蓝色区域分别代表反宇称-时间破缺相和反宇称-时间守恒相，橙色六角星代表奇异点。d 奇异点处的简并模式。e 外-外（S21
进一步地，我们通过在耦合通道处引入新的相位调制，内、外耦合边界态随着相位变化的准能带可以用Landau-Zener模型来有效描述，如图4（b）所示。对于一个固定的初态（例如内手性边界态），通过控制相位Φ的变化快慢，可以选择性的实现态的绝热演化和非绝热演化，对应于Landau-Zener单能带泵浦（蓝色虚线路径）和Landau-Zener隧穿两种演化路径（红色虚线路径），如图4（e）和（f）所示。其中，Landau-Zener单能带泵浦可以实现内、外手性边界态之间的动态转换。
我们从理论上构造第二类双曲陈绝缘体，并通过反宇称-时间相变和Landau-Zener单带泵浦两种不同的机制实现了其中具有相反手性的内、外手性边界态之间的动态转换。因此，我们的工作大大扩展了双曲拓扑物理的研究范畴，并为在更复杂的非欧几里得空间中探索新的拓扑效应建立了一个范例。我们的工作将会启发利用动态操控双曲拓扑态实现的鲁棒、紧凑高效的双曲拓扑器件的潜在应用，例如双曲拓扑激光器和双曲光学频率。
论文链接:
Dynamic transfer of chiral edge states in topological type-II hyperbolic lattices | Communications Physics (nature.com)
课题组招聘博士后、博士/硕士研究生和科研助理：
南方科技大学高振课题组主要从事拓扑光学/声学/电路、光子/声学晶体、太赫兹光学、超构材料、光学连续域束缚态、非厄米光学/声学、光学时空晶体等方向的研究，过去五年在Nature（2篇），Nature Communications（3篇）, Physical Review Letters（5篇），Advanced Materials（2篇）等国际顶级期刊发表多篇学术论文。课题组科研氛围浓厚自由，现招聘博士后、博士/硕士研究生和科研助理，欢迎有科研理想的年轻人加入，相信每个人的未来都值得期待。有意者请联系高老师（gaoz@sustech.edu.cn）详细招聘条件、岗位待遇参见：
https://mp.weixin.qq.com/s/du6kieA5vdmsk88T0Tuc0g。
免责声明：本文旨在传递更多科研资讯及分享，所有其他媒、网来源均注明出处，如涉及版权问题，请作者第一时间后台联系，我们将协调进行处理，所有来稿文责自负，两江仅作分享平台。转载请注明出处，如原创内容转载需授权，请联系下方微信号。
