在一种高阶光子节点环半金属中具有手性相反的铰链态

《Nature Communications》：Antichiral hinge states in a higher-order photonic nodal ring semimetal

　　

摘要

反手性态会在相对的边界上沿相同的方向传播，这一现象打破了传统的约束——即边界模式必须抵消净手性。此前发现的反手性态仅限于一阶拓扑半金属。然而，反手性铰链态（即最近发现的高阶手性铰链态的反手性对应物）至今仍未被找到。在这里，我们报道了在一种由三维旋磁光子晶体构成的高阶节点-环半金属中观测到反手性铰链态。近场扫描测量显示，在两个平行的一维边界上存在一对反向传播的反手性铰链态，并且它们能够有效抵御金属散射体的干扰。通过添加或移除光子层，可以重新配置这些状态的空间位置。此外还观察到了反手性表面态和鼓面态，这些现象表明在单一光子系统中存在一阶和二阶拓扑边界态的层次结构。我们的工作将反手性态扩展到了高阶拓扑半金属，并在具有鲁棒性和可重构性的光子路由方面具有潜在应用。