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类石墨烯复杂晶胞光子晶体中的确定性界面态

贾子源 杨玉婷 季立宇 杭志宏

类石墨烯复杂晶胞光子晶体中的确定性界面态

贾子源, 杨玉婷, 季立宇, 杭志宏
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  • 拓扑绝缘体是当前凝聚态物理领域研究的热点问题.利用石墨烯材料的特殊能带特性来实现拓扑输运特性在设计下一代电子和能谷电子器件方面具有较广泛的应用前景.基于光子与电子的类比,利用光子拓扑材料实现了确定性界面态;构建了具有C6v对称性的类似石墨烯结构的的光子晶体复杂晶格;通过多种方式降低晶格对称性来获得具有C3v,C3,C2v和C2对称的晶体,从而打破能谷简并实现全光子带隙结构;将体拓扑性质不同的两种光子晶体摆放在一起,在此具有反转体能带性质的界面上,实现了具有单向传输特性的拓扑确定性界面态的传输.利用光子晶体结构的容易加工性,可以简便地调控拓扑界面态控制光的传播,可为未来光拓扑绝缘体的研究提供良好的平台.
      通信作者: 杭志宏, zhhang@suda.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11574226)、江苏省自然科学基金(批准号:BK20170058)和江苏省高校优势学科建设工程资助的课题.
    [1]

    Klitzing K V, Dorda G, Pepper M 1980 Phys. Rev. Lett. 45 494

    [2]

    Thouless D J, Kohmoto M, Nightingale M P, den Nijs M 1982 Phys. Rev. Lett. 49 405

    [3]

    Kane C L, Mele E J 2005 Phys. Rev. Lett. 95 146802

    [4]

    Novoselov K S, Geim A K, Morozov S V, Jiang D, Zhang Y, Dubonos S V, Grigorieva I V, Firsov A A 2004 Science 306 666

    [5]

    Yablonovitch E 1987 Phys. Rev. Lett. 58 2059

    [6]

    John S 1987 Phys. Rev. Lett. 58 2486

    [7]

    Sakoda K 2004 Optical Properties of Photonic Crystals (2nd Ed.) (Berlin: Springer)

    [8]

    Joannopoulos J D, Johnson S G, Winn J N, Meade R D 2008 Photonic Crystals: Molding the Flow of Light (2nd Ed.) (New Jersey: Princeton University Press)

    [9]

    Mekis A, Chen J C, Kurland I, Fan S, Villeneuve P R, Joannopoulos J D 1996 Phys. Rev. Lett. 77 3787

    [10]

    Lin S Y, Chow E, Hietala V, Villeneuve P R, Joannopoulos J D 1998 Science 282 274

    [11]

    Robertson W M, Arjavalingam G, Meade R D, Brommer K D, Rappe A M, Joannopoulos J D 1993 Opt. Lett. 18 528

    [12]

    Istrate E, Sargent E H 2006 Rev. Mod. Phys. 78 455

    [13]

    Guo J, Sun Y, Zhang Y, Li H, Jiang H, Chen H 2008 Phys. Rev. E 78 026607

    [14]

    Meade R D, Brommer K D, Rappe A M, Joannopoulos J D 1991 Phys. Rev. B 44 10961

    [15]

    Ramos-Mendieta F, Halevi P 1999 Phys. Rev. B 59 15112

    [16]

    Choi H G, Oh S S, Lee S G, Kim M W, Kim J E, Park H Y, Kee C S 2006 J. Appl. Phys. 100 123105

    [17]

    Xiao M, Zhang Z Q, Chan C T 2014 Phys. Rev. X 4 021017

    [18]

    Huang X Q, Xiao M, Zhang Z Q, Chan C T 2014 Phys.Rev. B 90 075423

    [19]

    Yang Y T, Huang X Q, Hang Z H 2016 Phys. Rev. Appl. 5 034009

    [20]

    Huang X Q, Yang Y T, Hang Z H, Zhang Z Q, Chan C T 2016 Phys. Rev. B 93 085415

    [21]

    Yang Y T, Xu T, Xu X F, Hang Z H 2017 Opt. Lett. 42 3085

    [22]

    Rycerz A, Jakub T J, Beenakker C W J 2007 Nature Phys. 3 172

    [23]

    Xu X D, Yao W, Xiao D, Heinz T F 2014 Nature Phys. 10 343

    [24]

    Garcia-Pomar J L, Cortijo A, Nieto-Vesperinas M 2008 Phys. Rev. Lett. 100 236801

    [25]

    Xiao D, Yao W, Niu Q 2007 Phys. Rev. Lett. 99 236809

    [26]

    Mak K F, McGill K L, Park J, McEuen P L 2014 Science 344 1489

    [27]

    Enyashin A N, Ivanovskii A L 2011 Phys. Status Solidi 248 1879

    [28]

    Huang X Q, Lai Y, Hang Z H, Zheng H H, Chan C T 2011 Nature Mater. 10 582

    [29]

    Yang Y T, Xu Y F, Xu T, Wang H X, Jiang J H, Hu X, Hang Z H 2016 arXiv:1610.07780v1

  • [1]

    Klitzing K V, Dorda G, Pepper M 1980 Phys. Rev. Lett. 45 494

    [2]

    Thouless D J, Kohmoto M, Nightingale M P, den Nijs M 1982 Phys. Rev. Lett. 49 405

    [3]

    Kane C L, Mele E J 2005 Phys. Rev. Lett. 95 146802

    [4]

    Novoselov K S, Geim A K, Morozov S V, Jiang D, Zhang Y, Dubonos S V, Grigorieva I V, Firsov A A 2004 Science 306 666

    [5]

    Yablonovitch E 1987 Phys. Rev. Lett. 58 2059

    [6]

    John S 1987 Phys. Rev. Lett. 58 2486

    [7]

    Sakoda K 2004 Optical Properties of Photonic Crystals (2nd Ed.) (Berlin: Springer)

    [8]

    Joannopoulos J D, Johnson S G, Winn J N, Meade R D 2008 Photonic Crystals: Molding the Flow of Light (2nd Ed.) (New Jersey: Princeton University Press)

    [9]

    Mekis A, Chen J C, Kurland I, Fan S, Villeneuve P R, Joannopoulos J D 1996 Phys. Rev. Lett. 77 3787

    [10]

    Lin S Y, Chow E, Hietala V, Villeneuve P R, Joannopoulos J D 1998 Science 282 274

    [11]

    Robertson W M, Arjavalingam G, Meade R D, Brommer K D, Rappe A M, Joannopoulos J D 1993 Opt. Lett. 18 528

    [12]

    Istrate E, Sargent E H 2006 Rev. Mod. Phys. 78 455

    [13]

    Guo J, Sun Y, Zhang Y, Li H, Jiang H, Chen H 2008 Phys. Rev. E 78 026607

    [14]

    Meade R D, Brommer K D, Rappe A M, Joannopoulos J D 1991 Phys. Rev. B 44 10961

    [15]

    Ramos-Mendieta F, Halevi P 1999 Phys. Rev. B 59 15112

    [16]

    Choi H G, Oh S S, Lee S G, Kim M W, Kim J E, Park H Y, Kee C S 2006 J. Appl. Phys. 100 123105

    [17]

    Xiao M, Zhang Z Q, Chan C T 2014 Phys. Rev. X 4 021017

    [18]

    Huang X Q, Xiao M, Zhang Z Q, Chan C T 2014 Phys.Rev. B 90 075423

    [19]

    Yang Y T, Huang X Q, Hang Z H 2016 Phys. Rev. Appl. 5 034009

    [20]

    Huang X Q, Yang Y T, Hang Z H, Zhang Z Q, Chan C T 2016 Phys. Rev. B 93 085415

    [21]

    Yang Y T, Xu T, Xu X F, Hang Z H 2017 Opt. Lett. 42 3085

    [22]

    Rycerz A, Jakub T J, Beenakker C W J 2007 Nature Phys. 3 172

    [23]

    Xu X D, Yao W, Xiao D, Heinz T F 2014 Nature Phys. 10 343

    [24]

    Garcia-Pomar J L, Cortijo A, Nieto-Vesperinas M 2008 Phys. Rev. Lett. 100 236801

    [25]

    Xiao D, Yao W, Niu Q 2007 Phys. Rev. Lett. 99 236809

    [26]

    Mak K F, McGill K L, Park J, McEuen P L 2014 Science 344 1489

    [27]

    Enyashin A N, Ivanovskii A L 2011 Phys. Status Solidi 248 1879

    [28]

    Huang X Q, Lai Y, Hang Z H, Zheng H H, Chan C T 2011 Nature Mater. 10 582

    [29]

    Yang Y T, Xu Y F, Xu T, Wang H X, Jiang J H, Hu X, Hang Z H 2016 arXiv:1610.07780v1

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出版历程
  • 收稿日期:  2017-07-24
  • 修回日期:  2017-08-13
  • 刊出日期:  2017-11-05

类石墨烯复杂晶胞光子晶体中的确定性界面态

  • 1. 苏州大学物理与光电·能源学部, 苏州纳米科技协同创新中心, 苏州 215006
  • 通信作者: 杭志宏, zhhang@suda.edu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:11574226)、江苏省自然科学基金(批准号:BK20170058)和江苏省高校优势学科建设工程资助的课题.

摘要: 拓扑绝缘体是当前凝聚态物理领域研究的热点问题.利用石墨烯材料的特殊能带特性来实现拓扑输运特性在设计下一代电子和能谷电子器件方面具有较广泛的应用前景.基于光子与电子的类比,利用光子拓扑材料实现了确定性界面态;构建了具有C6v对称性的类似石墨烯结构的的光子晶体复杂晶格;通过多种方式降低晶格对称性来获得具有C3v,C3,C2v和C2对称的晶体,从而打破能谷简并实现全光子带隙结构;将体拓扑性质不同的两种光子晶体摆放在一起,在此具有反转体能带性质的界面上,实现了具有单向传输特性的拓扑确定性界面态的传输.利用光子晶体结构的容易加工性,可以简便地调控拓扑界面态控制光的传播,可为未来光拓扑绝缘体的研究提供良好的平台.

English Abstract

参考文献 (29)

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