揭示非厄米能带结构的非布洛赫超胞方法

实数值能带结构是分析厄米体系周期系统的基础,近几十年来已在实验中得到充分验证。与之相对,非厄米体系表现出复能带结构——能量与动量均含虚部,由此衍生的非厄米趋肤效应和反常体边对应等现象突破了传统布洛赫理论的框架。然而通过实验测绘这些将复动量与复能量关联的复杂能带,并识别其对应的本征态,仍是当前面临的重要挑战。该研究团队提出了一种非布洛赫超胞架构,通过将布洛赫相位控制与动量虚部解耦来攻克这一难题。该方法结合指数平坦化方案与扭曲边界条件,在保持高精度布洛赫相位采样的同时,实现了与系统尺寸无关的虚部动量调控。研究人员在可编程一维和二维声学晶体中实施该方案,通过格林函数测量获得了动量分辨的复能量曲面及双正交本征模。基于此框架获取的数据精准预测了开放边界条件下的光谱与本征态,该团队通过独立开展的开放几何实验验证了这些发现。这项工作为探索各类经典与量子人工平台中的非厄米能带几何与拓扑特性,提供了具有广泛适用性的实验工具集。

作者所在地: VIP可见
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2025-10-23 03:18

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