课题组在声学中脆弱的拓扑取得重要进展

2020年2月6日

近年来，在力学、声学系统中实现受拓扑保护的边缘态受到了广泛关注，即在声学体系中实现拓扑绝缘体。前人研究主要关注如何实现声学拓扑绝缘体，和证明拓扑边缘态的输运不受缺陷影响的稳定性质。

在本文中，我们证明声学中存在脆弱的拓扑（Fragile Topology）,并研究脆弱声学拓扑绝缘体的输运性质。研究发现，当杂质的谐振频率在拓扑带隙时，拓扑边缘态的输运被完全破坏（拓扑边缘态被杂质完全反射）；当杂质的谐振频率不在拓扑带隙时，拓扑边缘态的输运则不受杂质的散射。进一步研究表明，这种由谐振频率在带隙的杂质所引起的完全反射，不会受到体系中其他杂质的影响，即对于额外杂质是稳定的。我们提出脆弱拓扑保护的完美反射这一概念，并给出了理论证明。文章的最后给出了该理论的实际应用，例如拓扑开关和拓扑传感器。