近日，我校物理聲學課題組與新加坡南洋理工大學張柏樂教授課題組和Yidong Chong教授課題組合作，利用三維聲子晶體，首次在實驗上觀測到雙拓撲電荷的三重簡并點及其雙費米弧表面態，并發現其表面態的拓撲負折射效應。在此工作中，我校物理聲學課題組負責實驗設計與測量工作，并參與了結果分析討論。相關成果以“Topological triply degenerate point with double Fermi arcs”（DOI: 10.1038/s41567-019-0502-z）為題發表在物理頂級期刊《Nature Physics》上（IF:22.73, SCI 1區）。南洋理工大學楊怡豪博士后與我校孫宏祥副教授為論文共同第一作者。
在該工作中，作者利用三維聲子晶體，首次在實驗上觀測到雙拓撲電荷的三重簡并點及其雙費米弧表面態。基于聲場測量技術，實驗驗證了聲子晶體體態中的三重簡并點及表面態中的雙費米弧色散曲線。另外，研究發現一種新型的四重簡并點，類似于狄拉克點，但其拓撲電荷數為2。該三重簡并點與四重簡并點的表面投影由雙費米弧連接，且拓撲表面態的相對帶寬大于25%。此外，雙費米弧表面態從一個表面入射到相鄰表面時，會出現拓撲負折射效應，且由于樣品對稱性，該負折射效應可以出現在三維聲子晶體的任意兩個相鄰表面。該研究為探索新型手性準粒子及其應用奠定了基礎，并可能在三維零折射率超材料中產生應用。
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