Topological magnetoplasmon.
Topological magnetoplasmon.
复制标题
拓扑磁等离子
DOI：
10.1038/ncomms13486
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发表时间：
2016-11-28
影响因子：
16.6
通讯作者：
Fang, Nicholas X.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Jin, Dafei;Lu, Ling;Wang, Zhong;Fang, Chen;Joannopoulos, John D.;Soljacic, Marin;Fu, Liang;Fang, Nicholas X.
经典波场是实值的，确保了在相反频率和动量的波态本质上是相同的。这种粒子-空穴对称性可以为经典系统中的拓扑现象开辟新的可能性。在这里，我们表明，历史上研究的二维（2D）磁等离子体激元，它承担带隙体状态和无隙单向边缘状态近零频率，是拓扑类似的二维拓扑p+ip超导体手性马约拉纳边缘状态和零模式。我们进一步预测了一种新型的单向边缘磁等离激元在界面上的相对磁畴，并证明了零频率模式的存在边界的外围空心盘。这些发现可以很容易地在实验中得到验证，并可以大大丰富玻色子和经典系统的拓扑相。 二维磁等离子体激元边缘态已被观察到很长时间，但其本质尚未被揭示。在这里，Jin等人报告说，这样的状态实际上是拓扑保护的，类似于p波拓扑超导体中的手性马约拉纳边缘状态。
Classical wave fields are real-valued, ensuring the wave states at opposite frequencies and momenta to be inherently identical. Such a particle–hole symmetry can open up new possibilities for topological phenomena in classical systems. Here we show that the historically studied two-dimensional (2D) magnetoplasmon, which bears gapped bulk states and gapless one-way edge states near-zero frequency, is topologically analogous to the 2D topological p+ip superconductor with chiral Majorana edge states and zero modes. We further predict a new type of one-way edge magnetoplasmon at the interface of opposite magnetic domains, and demonstrate the existence of zero-frequency modes bounded at the peripheries of a hollow disk. These findings can be readily verified in experiment, and can greatly enrich the topological phases in bosonic and classical systems. The two dimensional magnetoplasmon edge state has been observed for a long time, but its nature is yet to be uncovered. Here, Jin et al. report that such a state is actually topological protected, analogous to the chiral Majorana edge state in a p-wave topological superconductor.
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