未来信息创新学院周磊院长、马少杰青年研究员和香港大学物理系张霜教授合作，在拓扑物态研究领域取得突破性进展，首次在理论和实验层面证明：均匀电磁媒介中存在本征性的高阶拓扑绝缘体(HOTI)。相关研究成果以 “Intrinsic Topological Hinge States Induced by Boundary Gauge Fields in Photonic Metamaterials”为题，8月15日发表于eLight。
本工作利用电磁超材料平台中人工原子的本征特性，构建了一类新型的高阶拓扑绝缘体，并在方形截面的均匀杨单极子超材料柱体中通过实验验证了拓扑棱态的存在。本工作在理论和实验层面均证实：在均匀杨单极子介质柱中存在HOTI型棱态。这些棱态源自于合成高维物理空间中非平庸的二阶陈数，其拓扑性质确保了棱模式的存在。与传统依赖于对称性保护HOTI不同，该机制产生的是本征高阶拓扑模式，其存在性不依赖于具体的材料组成、几何构型或系统对称性，因而可在任意截面形状的柱体和一系列均匀电磁材料中普适实现。
原文链接：https://doi.org/10.1186/s43593-025-00097-7
来源：科学技术研究院
