• Home
  • Química
  • Astronomia
  • Energia
  • Natureza
  • Biologia
  • Física
  • Eletrônicos
  •  science >> Ciência >  >> Física
    Observação de estados de borda antichiral em uma rede de circuito

    (a) Foto de circuito elétrico em experimentos. (b) Os estados de borda antichiral medidos. (c), (d) Uma configuração de faixa de Möbius que consiste em circuito elétrico e a propagação de estados de borda antichiral em experimentos, respectivamente. Crédito:@Science China Press

    Uma rede Haldane modificada exibe o fenômeno intrigante de estados de borda antichiral que se propagam na mesma direção em bordas opostas e coexistem com estados de massa. Usando um circuito elétrico, pesquisadores demonstraram com sucesso estados de borda antichiral. Ao medir as distribuições de tensão no circuito, as principais características dos estados de borda antichiral foram verificados experimentalmente pela primeira vez, incluindo suas velocidades de grupo e capacidade de se propagar de forma consistente em uma configuração de faixa de Möbius.

    Originalmente formulado no contexto da física da matéria condensada, o modelo Haldane é um modelo influente de isolante topológico bidimensional. Também foi realizado em análogos de metamateriais de onda clássica de isolante topológico, como cristais fotônicos, cristais acústicos, e circuitos elétricos LC.

    Recentemente, teóricos mostraram que uma modificação no modelo de Haldane exibe o novo fenômeno dos estados de borda antichiral, de acordo com E. Colomés e M. Franz, acadêmicos do Departamento de Física e Astronomia e do Quantum Matter Institute, University of British Columbia. Ao contrário dos estados de aresta quirais associados ao modelo Haldane padrão, os estados de borda anticirais possuem a mesma direção de propagação em bordas opostas de uma amostra; a corrente transportada pelos estados de borda é compensada por estados em massa de contra-propagação. Contudo, o modelo Haldane modificado até agora nunca foi realizado em qualquer ambiente experimental. Na matéria condensada, é extremamente desafiador de alcançar, uma vez que requer uma configuração incomum de potenciais de vetor magnético dentro de cada célula unitária cristalina.

    Artigo com coautoria dos Profs. ZhiHong Hang e Yidong Chong, da Soochow University e da Nanyang Technological University, respectivamente, forneceu a primeira realização experimental de um modelo Haldane modificado, consistindo em redes de circuito elétrico. Este estudo intitulado "Observação de estados de borda antichiral em uma rede de circuito, "foi publicado em Science China Physics, Mecânica e Astronomia . Esses pesquisadores fornecem evidências experimentais diretas de que a rede do circuito exibe estados de borda, e que sua propagação é antichiral. Seus resultados experimentais estão em bom acordo não apenas com a teoria, mas também com simulações de circuitos numéricos. "Isso abre a porta para novas explorações experimentais das propriedades dos estados de borda antichiral em um sistema físico real, "afirmaram os pesquisadores.

    "Este trabalho demonstra a flexibilidade das redes de circuitos elétricos como uma plataforma experimental para a realização de modelos de rede com potenciais vetoriais magnéticos eficazes, ", explicaram. Pesquisadores anteriores haviam mostrado como usar circuitos para implementar uma fase topológica muito bem estudada (o isolador de Chern, ou seja, o isolador topológico bidimensional mais simples), enquanto em seu estudo eles implementaram um modelo muito novo e não trivial (o modelo Haldane modificado).

    Esses experimentos também apontam para a possibilidade intrigante de usar redes de circuito para explorar modelos com geometrias de faixa de Möbius e outras configurações exóticas, que pode ser uma rica avenida de pesquisas futuras.


    © Ciência https://pt.scienceaq.com