Een gemodificeerd Haldane-rooster vertoont het intrigerende fenomeen van antichirale randtoestanden die zich in dezelfde richting voortplanten aan tegenovergestelde randen en naast bulktoestanden bestaan. Met behulp van een elektrisch circuit, onderzoekers hebben met succes antichirale randtoestanden aangetoond. Door spanningsverdelingen in het circuit te meten, de belangrijkste kenmerken van de antichirale randtoestanden zijn voor het eerst experimenteel geverifieerd, inclusief hun groepssnelheden en het vermogen om zich consistent voort te planten in een Möbius-strookconfiguratie.

Oorspronkelijk geformuleerd in de context van de fysica van de gecondenseerde materie, het Haldane-model is een invloedrijk model van een tweedimensionale topologische isolator. Het is ook gerealiseerd in metamateriaalanalogen met klassieke golven van topologische isolator, zoals fotonische kristallen, akoestische kristallen, en elektrische LC-kringen.

Onlangs, theoretici hebben aangetoond dat een wijziging van het Haldane-model het nieuwe fenomeen van antichirale edge-sates vertoont, volgens E. Colomés en M. Franz, wetenschappers van de afdeling Natuur- en Sterrenkunde en Quantum Matter Institute, Universiteit van Brits-Columbia. In tegenstelling tot de chirale randtoestanden die zijn geassocieerd met het standaard Haldane-model, antichirale randtoestanden hebben dezelfde voortplantingsrichting op tegenoverliggende randen van een monster; de stroom die door de randtoestanden wordt gedragen, wordt gecompenseerd door zich in tegengestelde richting voortplantende bulktoestanden. Echter, het gewijzigde Haldane-model is tot nu toe nooit gerealiseerd in een experimentele setting. In gecondenseerde materie, het is buitengewoon uitdagend om te bereiken, omdat het een ongebruikelijke configuratie van magnetische vectorpotentialen binnen elke kristallijne eenheidscel vereist.

Een artikel geschreven door Profs. ZhiHong Hang en Yidong Chong, van Soochow University en Nanyang Technological University, respectievelijk, leverde de eerste experimentele realisatie van een aangepast Haldane-model, bestaande uit elektrische circuitroosters. Deze studie getiteld "Observatie van antichirale randtoestanden in een circuitrooster, " werd gepubliceerd in Wetenschap China Natuurkunde, Mechanica en astronomie . Deze onderzoekers leveren direct experimenteel bewijs dat het circuitrooster randtoestanden vertoont, en dat hun voortplanting antichiraal is. Hun experimentele resultaten komen niet alleen goed overeen met de theorie, maar ook met numerieke circuitsimulaties. "Het opent de deur naar verdere experimentele verkenningen van de eigenschappen van antichirale randtoestanden in een echt fysiek systeem, ', stellen de onderzoekers.

"Dit werk demonstreert de flexibiliteit van elektrische circuitroosters als een experimenteel platform voor het realiseren van roostermodellen met effectieve magnetische vectorpotentialen, " legden ze uit. Eerdere onderzoekers hadden laten zien hoe circuits te gebruiken om een ​​zeer goed bestudeerde topologische fase (de Chern-isolator, d.w.z. de eenvoudigste tweedimensionale topologische isolator), terwijl ze in hun studie een heel nieuw en niet-triviaal model implementeerden (het gemodificeerde Haldane-model).

Deze experimenten wijzen ook op de intrigerende mogelijkheid om circuitroosters te gebruiken om modellen met Möbius-strookgeometrieën en andere exotische configuraties te verkennen, wat een rijke bron van toekomstig onderzoek kan zijn.