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拓扑自旋光子晶体中螺旋边界态单向传输调控研究

隋文杰 张玉 张紫瑞 王小龙 张洪方 史强 杨冰

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拓扑自旋光子晶体中螺旋边界态单向传输调控研究

隋文杰, 张玉, 张紫瑞, 王小龙, 张洪方, 史强, 杨冰

Study on unidirectional propagation control of helical edge states in topological spin photonic crystals

Sui Wen-Jie, Zhang Yu, Zhang Zi-Rui, Wang Xiao-Long, Zhang Hong-Fang, Shi Qiang, Yang Bing
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出版历程

拓扑自旋光子晶体中螺旋边界态单向传输调控研究

  • 1) (聊城大学物理科学与信息工程学院, 聊城 252000);
  • 2) (山东省光通信科学与技术重点实验室, 聊城 252000)

摘要: 利用二维拓扑自旋光子晶体中的螺旋边界态可以实现赝自旋锁定的光波的单向传输.尽管已有很多关于拓扑自旋光子晶体的研究,但对于其螺旋边界态的单向传输调控研究却很少.本文基于二维C6v对称的拓扑自旋光子晶体结构,通过调整原胞中介电圆柱直径D以及圆柱与原胞中心的距离R,详细研究了系统的几何参数对拓扑自旋光子晶体的带隙结构、拓扑性质及其螺旋边界态单向传输性质调控的影响.结果表明,参数R对拓扑自旋光子晶体的带隙结构和拓扑性质有显著影响,圆柱直径D的改变会影响自旋光子晶体的带隙位置.螺旋边界态的结构及其单向传输性质与边界两侧自旋光子晶体带隙的拓扑性质及频带结构密切相关.在拓扑性质不变的情况下,改变边界两侧的光子晶体结构,也会改变螺旋边界态的结构及其单向传输性质.调整拓扑自旋光子晶体结构的几何参数RD,就可以实现对螺旋边界态的单向传输性质的调控.该研究为拓扑自旋光子晶体螺旋边界态的选择和应用提供了参考.

English Abstract

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