k=0处的类狄拉克锥

k=0处的类狄拉克锥

黄学勤;陈子亭

【期刊名称】《物理学报》 【年(卷),期】2015(000)018

【摘要】狄拉克锥在电子和经典波体系中分别被发现, 由于其线性能带关系, 伴随着很多独特的现象. 除了一般存在于布里渊区边界处的狄拉克锥,k=0处也存在包含线性能带关系的类狄拉克锥. 这个类狄拉克锥可以由单极子和偶极子的偶然简并而形成.k=0处的类狄拉克锥可以通过两维电介质光子晶体来实现, 利用等效媒质理论, 此时的光子晶体在类狄拉克点频率可以等效为介电常数和磁导率都为零的材料. 电介质双零折射率材料既可以避免阻抗的不匹配,也可以避免体系推广到高频所引起的强烈损耗. 此外,k=0处的类狄拉克锥与双零折射率的概念可以从两维体系拓展到三维体系,而且还可以从电磁波体系推广到声波和弹性波体系. 利用具有类狄拉克点的两维光子晶体, 在材料参数都偏离类狄拉克点条件的两个半无限大光子晶体所构成的界面中, 一定存在界面态. 这些界面态的存在可以通过层状多重散射理论得到的表面阻抗以及体能带的几何相位来彻底解释.%Dirac cones and Dirac points are found at the K (K′) points in the Brillouin zones of electronic and classical waves systems with hexagonal or triangular lattices. Accompanying the conical dispersions, there are many

intriguing

phenomena

including

quantum

Hall

effect,

Zitterbewegung and Klein tunneling. Such Dirac cones at the Brillouin zone boundary are the consequences of the lattice symmetry and time reversal symmetry. Conical dispersions are difficult to form in the zone