近日，我院物理系教师陈颖与厦门大学陈焕阳教授以及苏州大学蒋建华教授团队合作，在国际顶级物理期刊《Physical Review Letters》（中科院一区， IF:9.161）上发表了题为《Observation of topological p-orbital disclination states in non-Euclidean acoustic metamaterials》的研究论文，首次在非欧声学超材料结构中观察到了p轨道拓扑旋错态，为将来在弯曲表面探索更多纳米材料的拓扑特性激发新的思路。
锥形（conic）晶格和双曲（hyperbolic）晶格中p轨道拓扑旋错态结果
该论文主要研究了声学石墨烯晶格中旋错缺陷引起的拓扑局域态，不同于以往实验工作研究平面（欧式）几何内的旋错，本工作通过Kamada-Kawai算法分别得到了切除或增加2π/3完美晶体的扇区后所对应的锥形或双曲形的曲面旋错结构，考虑了缺陷处局部曲率对旋错态的影响，并利用三维打印技术构建了该非欧几何形状的声学拓扑晶体。通过理论计算、数值模拟和实验表征结合的方式，在拓扑带隙中观察到了旋错缺陷处具有p轨道分布的局域态，并且这些态会呈现出奇对称和偶对称的分布特征。
论文探究了能带拓扑与拓扑缺陷引起的非欧几何形状之间的有趣相互作用，并将p轨道物理引入到旋错态的研究中，表现出丰富的轨道结构和强局域性。由于晶格缺陷广泛存在于纳米结构中，如石墨烯、氮化硼、过渡金属硫化物等二维材料或其他纳米材料，因此，许多电子或声子的拓扑特性仍然有待探索。利用声学类比，该研究可激发将来对非欧超材料结构中更多拓扑物理的研究。
据了解，该论文以陈颖为第一作者，华侨大学为第一完成单位。厦门大学陈焕阳教授、苏州大学蒋建华教授和我校教师陈颖为论文共同的通讯作者。该研究工作得到了国家自然科学基金、中央高校基本科研业务费专项资金和华侨大学启动资金的大力支持。值得一提的是，陈颖为我院于2020年引进的优秀博士，并于2021年获得国家自然科学基金青年科学基金项目，充分体现了学校引才政策的效果。
