3次元Woodpile型フォトニック結晶におけるHinge状態の検討

摘要

高次トポロジカル状態は、単位胞内の分極の期待値を表すワニエ中心によって特徴づけられるため、従来のトポロジカル数であるChern数に依らない[1]。これまでに3次元系における1次元Hinge状態および0次元コーナー状態が弾性波などに対して報告されており[2, 3]、ロバストな3次元トポロジカル光集積回路への応用が期待されている。我々も単純立方格子からなる3次元構造で Hinge 状態を議論してきたが、バンドギャップが小さいために、バルク状態や2次元表面状態との周波数の重なりが避けられなかった[4]。本研究では、バンドギャップの大きいダイヤモンド構造を簡素化したWoodpile構造に注目し、Zak位相を利用したHinge状態を数値計算により検討した。