Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Onderzoekers onderdrukken niet-hermitische effecten via valse magnetische velden

Door pseudomagnetisch veld (PMF) te implementeren in de array met niet-hermitisch huideffect (NHSE), ontdekte het team uit Singapore en Hong Kong dat de huidtoestanden grotendeels kunnen worden onderdrukt. Het huidtopologische gebied wordt ook onderdrukt, gevolgd door herstel van vlakke energieniveaus (Landau-niveaus). Krediet:Science China Press

Door de aanwezigheid van niet-hermitische componenten hebben de golfintensiteiten de neiging zich op de systeemgrens te lokaliseren, namelijk het niet-hermitische huideffect. Het huidgedrag wordt beschermd door topologie, waardoor het ongevoelig is voor kleine veranderingen. Niettemin is onlangs aangetoond dat het niet-hermitische huideffect kan worden onderdrukt door echte magnetische velden.



Zhang, Xue en Zhangs afgestudeerde student Hau Tian Teo vroegen zich af:"Kan een 'nep' magnetisch veld - een pseudomagnetisch veld - ook het niet-hermitische huideffect onderdrukken?" Het team voerde vervolgens theoretische berekeningen uit op een tweedimensionale roosterarray om de topologie en beweging van het huidgedrag te bestuderen.

Door het pseudomagnetische veld in te schakelen, ontdekte het team dat de huidtoestanden in de bulk kunnen worden geduwd. "Deze beweging van huid naar bulk kan nauwkeurig worden gevolgd door een theoretisch voorspeld traject", suggereert Teo. Naast de beweging wordt de onderdrukking weerspiegeld in de vermindering van het topologische aantal.

Hoewel dit een niet-hermitische omgeving is, ontdekte het team ook dat het pseudomagnetische veld ook de vlakke energieniveaus kan herstellen alsof het een hermitisch systeem is. "Samen met de precieze locatie van de staat kunnen we zelfs de vlakke en gekwantiseerde energieniveaus ervan traceren. Dit zou kunnen bijdragen aan de precieze lokalisatie van staten in ruimte en energie", zegt Xue.

"Deze opwindende nieuwe resultaten bieden een tijd-omkering-invariante manier om niet-Hermitische systemen te controleren. Omdat ons 'nep'-magnetische veld onveranderd blijft als we de pijl van de tijd omkeren, zou dit protocol veelbelovend kunnen zijn bij het besturen van klassieke golfapparaten die in staat zijn om herbergt het niet-hermitische huideffect, maar is inert voor magnetische velden", suggereert Zhang.

Het werk getiteld "Pseudomagnetic suppression of non-Hermitian skin effect" werd gepubliceerd in Science Bulletin.

Het onderzoek werd geleid door prof. Baile Zhang (School voor Fysische en Wiskundige Wetenschappen, Nanyang Technological University) en prof. Haoran Xue (Departement Natuurkunde, de Chinese Universiteit van Hong Kong).