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近日，南京大學(xué)固體微結(jié)構(gòu)物理國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、現(xiàn)代工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院的陳延峰教授團(tuán)隊(duì)的盧明輝教授課題組與西班牙馬德里先進(jìn)材料研究所的Johan Christensen教授課題組合作共同回顧了光聲經(jīng)典系統(tǒng)中拓?fù)湮锢淼淖钚逻M(jìn)展，并對該研究方向提供了開放性的展望。相關(guān)綜述以“A second wave of topological phenomena in photonics and acoustics”為題發(fā)表于《Nature》期刊上。其他參與撰寫的有南京大學(xué)現(xiàn)代工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院張秀娟副教授、日立ABB電網(wǎng)研究中心Farzad Zangeneh-Nejad博士和南京大學(xué)蘇州校區(qū)功能材料與智能制造研究院陳澤國副教授。
常規(guī)拓?fù)涔鈱W(xué)和聲學(xué)系統(tǒng)，例如打破時(shí)間反演對稱性的Chern絕緣體、保留時(shí)間反演對稱性并利用自旋軌道耦合實(shí)現(xiàn)的拓?fù)浣^緣體、打破空間（反演、鏡面）對稱性實(shí)現(xiàn)的谷霍爾絕緣體、以及具有奇異能帶簡并的無能隙拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、Floquet拓?fù)浣^緣體等，它們的拓?fù)湫再|(zhì)都由基于布洛赫能帶理論的拓?fù)洳蛔兞窟M(jìn)行描述和表征。然而，最近的研究表明，在非厄米、非線性、非阿貝爾或存在拓?fù)淙毕莸姆浅Ｒ?guī)系統(tǒng)中，系統(tǒng)哈密頓量的本征能量或本征向量出現(xiàn)復(fù)數(shù)、能帶出現(xiàn)纏繞交織，傳統(tǒng)的布洛赫能帶理論不再適合表征其拓?fù)湫再|(zhì)（見圖1）。隨著大量相關(guān)研究工作的涌現(xiàn)，拓?fù)湮锢碚诮?jīng)歷新一波的發(fā)展浪潮。其中，光/聲學(xué)系統(tǒng)得益于其高度可控的材料設(shè)計(jì)、加工及檢測平臺，光子和聲子等玻色子的非平衡態(tài)特性，正在迎來拓?fù)湮锢淼男乱徊ǖ陌l(fā)展。陳延峰教授和盧明輝教授團(tuán)隊(duì)長期從事人工微結(jié)構(gòu)材料拓?fù)湮锢淼难芯浚诔Ｒ?guī)拓?fù)浞矫嫒〉昧朔浅ＸS富的研究成果，例如首次實(shí)現(xiàn)聲拓?fù)浣^緣體；在非常規(guī)拓?fù)湮锢眍I(lǐng)域也積累了較為豐富的研究經(jīng)驗(yàn)，尤其是在非厄米拓?fù)浞矫?，例如非厄米PT對稱、非厄米奇異特性、非厄米趨膚效應(yīng)等。我們注意到非常規(guī)拓?fù)湮锢斫陙戆l(fā)展迅速，意識到對其進(jìn)行回顧、總結(jié)和展望的必要性和迫切性。本綜述總結(jié)了最具代表性的幾類非常規(guī)拓?fù)潴w系，包括非厄米拓?fù)?、非線性拓?fù)?、非阿貝爾拓?fù)湟约巴負(fù)淙毕莸确矫娴淖钚逻M(jìn)展，并對該領(lǐng)域的下一步發(fā)展提供了開放性的展望。
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