Utbytet av energi och miljö är oundvikligt i alla fysiska system, så icke-hermitiska system som kan beskrivas av icke-hermitiska Hamiltonianer är allestädes närvarande. Det finns två typer av icke-hermitiska Hamiltonianer, som beskriver icke-reciproka system med anisotrop koppling, även kallad icke-reciprok koppling, och system för vinstförlust.
Tre fysiker vann Nobelpriset för fysik för sin upptäckt av topologiska faser och övergångar 2016. Nyligen har ett framväxande samspel mellan topologisk fotonik och icke-hermitisk fotonik möjliggjort realiseringen av topologiska lasrar, icke-hermitisk topologisk styrning av ljus och topologisk intrasslad- fotonavsändare.
Jämfört med icke-ömsesidiga kopplingsstyrkor finns det mer mogna teknologier för att generera skräddarsydda vinst- och förlustfördelningar i olika system.
Befintliga principer för att uppnå icke-reciprok mellanskiktskoppling har praktiska svårigheter. Dessutom kan topologiska fotoniska system förlora sina ursprungliga topologiska egenskaper efter att ha lagt till icke-reciprocitet.
Forskare under ledning av professor Xiaoyong Hu och professor Qihuang Gong vid Peking University, Kina, är intresserade av icke-hermitisk topologisk fotonik. De tillhandahåller ett schema för att realisera det icke-reciproka mellanskiktskopplingssystemet genom att konstruera vinst/förlust på plats i tvåskikts icke-hermitiska topologiska system.
Verket med titeln "A scheme for realizing nonreciprocal interlayer coupling in bilayer topological systems" publicerades i Frontiers of Optoelectronics .
Deras idé är att hitta sambandet mellan två mikroskopiska provenienser av icke-Hermiticiteten, och likhetstransformationerna mellan icke-reciprok mellanskiktskoppling och förstärkning/förlust på plats i det endimensionella dubbelskiktade topologiska systemet och tvådimensionell dubbelskikts topologisk fotonisk kristall avslöjas .
Dessa resultat erbjuder nya perspektiv för att studera icke-hermitisk topologisk fotonik och manipulera icke-hermitiska topologiska tillstånd i tvåskiktiga icke-hermitiska topologiska system.
Forskarna förutspår potentiella tillämpningar som att observera icke-hermitisk hudeffekt i tredimensionella system, studera icke-hermitisk topologisk fysik såsom icke-hermitisk bandtopologi. Det relaterade forskningsarbetet slutfördes av Xingyuan Wang från Beijing University of Chemical Technology.
Mer information: Xiaoxiao Wang et al, Ett schema för att realisera icke-reciprok mellanskiktskoppling i dubbelskikts topologiska system, Frontiers of Optoelectronics (2023). DOI:10.1007/s12200-023-00094-z
Tillhandahålls av Higher Education Press
