紧束缚模型及基于其的声学高阶外尔半金属结构、设计方法、应用技术

本发明专利技术涉及声学传输器件领域，公开了紧束缚模型及基于其的声学高阶外尔半金属结构、设计方法、应用，所述的三维系统的紧束缚模型为基于C<subgt;6v</subgt;保护的高阶狄拉克半金属的拓扑母相的高阶外尔半金属，包含6个无自旋轨道、胞内耦合t<subgt;0</subgt;、胞间耦合t<subgt;1</subgt;、层间耦合t<subgt;2</subgt;、层间顺逆时针耦合±t<subgt;3</subgt;、在位能u。本发明专利技术解决了现有技术缺乏对于半金属的高阶拓扑物态的研究，相关结构设计复杂、实际应用难度大的问题，且具有可实现高阶拓扑物态铰链声传输，相应的边界态受拓扑保护，具有很强的鲁棒性的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及声学传输器件领域，更具体的，涉及紧束缚模型及设计方法及基于其的晶体及应用及制备方法。

技术介绍

1、近年来，随着凝聚态物理的蓬勃发展，各种拓扑效应受到人们越来越多的关注，如量子霍尔效应（qhe）、量子自旋霍尔效应（qshe）、拓扑绝缘体（ti）、拓扑半金属（tsm）等等。其中，根据传统的d维拓扑绝缘体的体-边对应关系，其具有(d-1)维的拓扑边界态。近年来人们发现了更加新奇的边界态，它们不同于传统的拓扑绝缘体，它们的体系维度与边界态的维度之差大于1，即d维的拓扑绝缘体，它具有(d-n)>1 维的边界态（n为阶数）。对此，人们通常称之为高阶拓扑绝缘体，例如对于三维高阶拓扑绝缘体，它可同时存在二维拓扑表面态、一维拓扑铰链态和零维角态。高阶拓扑物态的引入，为拓扑绝缘体、拓扑半金属的拓扑性质带来更多可能。拓扑输运受到拓扑保护，即对缺陷具有很强的鲁棒性，在结构存在缺陷的位置也能保持原来的传输状态且几乎不产生任何背向散射，实现受拓扑保护的边缘态，将拓扑体系的各种新颖特性拓展到光学、声学、力学中，为各个领域的发展灌注了新的动力。</p>

2、声子本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.三维系统的紧束缚模型，其特征在于：为基于C6v保护的高阶狄拉克半金属的拓扑母相的高阶外尔半金属，包含6个无自旋轨道、胞内耦合t0、胞间耦合t1、层间耦合t2、层间顺逆时针耦合±t3、在位能u。

2.三维系统的紧束缚模型的设计方法，其特征在于：包括以下具体步骤：

3.基于紧束缚模型的声学高阶外尔半金属，其特征在于：其结构为受C2对称性保护的分层高阶外尔半金属散射体结构；所述的分层高阶外尔半金属散射体结构基于三维系统的基于紧束缚模型；所述的分层高阶外尔半金属散射体结构呈现六边形双层硬板结构；六边形双层硬板的上下两层均挖有上下对应的6个六方晶格排布的六边形孔，分别对...

【技术特征摘要】

1.三维系统的紧束缚模型，其特征在于：为基于c6v保护的高阶狄拉克半金属的拓扑母相的高阶外尔半金属，包含6个无自旋轨道、胞内耦合t0、胞间耦合t1、层间耦合t2、层间顺逆时针耦合±t3、在位能u。

2.三维系统的紧束缚模型的设计方法，其特征在于：包括以下具体步骤：

3.基于紧束缚模型的声学高阶外尔半金属，其特征在于：其结构为受c2对称性保护的分层高阶外尔半金属散射体结构；所述的分层高阶外尔半金属散射体结构基于三维系统的基于紧束缚模型；所述的分层高阶外尔半金属散射体结构呈现六边形双层硬板结构；六边形双层硬板的上下两层均挖有上下对应的6个六方晶格排布的六边形孔，分别对应六边形双层硬板的6个边；声学高阶外尔半金属通过6个箭头状棱柱体与相邻的声学高阶外尔半金属连接，其中，有2个位于六边形双层硬板的相对的2个角的大箭头状棱柱体和4个小箭头状棱柱体；该2个相对的大箭头状棱柱体的大小大于另外4个小箭头状棱柱体的大小。

4.根据权利要求3所述的基于基于紧束缚模型的声学高阶外尔半金属，其特征在于：所述的声学高阶外尔半金属对应的布洛赫哈密顿量为：

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【专利技术属性】
技术研发人员：张欣，张浩斌，罗丽，彭洁彬，黄颖怡，陆嘉俊，钟佳琳，施全权，吴福根，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：