《Nature》发表南京大学拓扑物理研究最新综述，引领社会关注天文学新闻动态

近日，南京大学学固体微结构物理国家重点实验室、现代工程与应用科学学院的陈延峰教授团队的卢明辉教授课题组与西班牙马德里先进材料研究所的Johan Christensen教授课题组合作共同回顾了光声经典系统中拓扑物理的最新进展，并对该研究方向提供了开放性的展望。相关综述以“A second wave of topological phenomena in photonics and acoustics”为题发表于《Nature》期刊上。其他参与撰写的有学现代工程与应用科学学院张秀娟副教授、日立ABB电网研究中心Farzad Zangeneh-Nejad博士和学苏州校区功能材料与智能制造研究院陈泽国副教授。

常规拓扑光学和声学系统，如Chern绝缘体、保留时间反演对称性并利用自旋轨道耦合实现的拓扑绝缘体、打破空间（反演、镜面）对称性实现的谷霍尔绝缘体以及具有奇异能带简并的无能隙拓扑结构和Floquet拓扑绝缘体，它们都由基于布洛赫能带理论的拓扑不变量进行描述和表征。

然而，最近的一些发现显示，在非厄米或非线性等非常规系统中，本征能量或本征向量出现复数，传统布洛赫能带理论不再适用于这些体系（见图1）。随着大量相关工作涌现，拓扑物理正在经历一波新的发展浪潮。在此背景下，我们认为，对非常规拓扑领域进行回顾是必要且迫切的事业。本综述总结了最具代表性的几类非常规拓扑体系，并讨论了其未来发展潜力。

图1.（a）常规顶点相交型相干器示意图。（b）在顶点相交型相干器中的本地化态分布。（c）通过改变激光偏振状态，可以调控激光在样品上的穿透深度。（d）不同偏振状态激光照射下的样品表面形貌变化情况。

非厄米系统由于其能力将热量从一个位置转移到另一个位置，而不需要外部功率源，这种特性使得它们成为一种新颖而强大的工具。这类系统展示出复杂且独特的心理效应，比如边界态放大，这使得它们在设计超越传统方法所需性能时表现出优势。此外，还有关于如何利用这种特殊效应来提高某些过程效率的问题被提出，以便能够更好地理解这一现象及其潜在应用。

对于那些寻求创新的解决方案的人来说，这个领域可能会是一个宝藏库，因为它提供了一种全新的方式去思考问题，并可能导致一些革命性的技术突破。然而，同时也存在一些挑战，比如要确保这些新颖技术不会产生任何负面影响，以及如何安全有效地使用它们。但无疑，这些都是值得探索的问题，因为它们可以开启我们目前无法想象的大门。