Acoustic Möbius Insulators from Projective Symmetry

物理 齐次空间 平移对称性 拓扑(电路) 对称(几何) 理论物理学 镜像对称 量子力学 几何学 数学 凝聚态物理 组合数学
作者
Tianzi Li,Juan Du,Qicheng Zhang,Yitong Li,Xiying Fan,Fan Zhang,Chunyin Qiu
出处
期刊:Physical Review Letters [American Physical Society]
卷期号:128 (11) 被引量:36
标识
DOI:10.1103/physrevlett.128.116803
摘要

In the presence of gauge symmetry, common but not limited to artificial crystals, the algebraic structure of crystalline symmetries needs to be projectively represented, giving rise to unprecedented topological physics. Here, we demonstrate this novel idea by exploiting a projective translation symmetry and constructing a variety of Möbius-twisted topological phases. Experimentally, we realize two Möbius insulators in acoustic crystals for the first time: a two-dimensional one of first-order band topology and a three-dimensional one of higher-order band topology. We observe unambiguously the peculiar Möbius edge and hinge states via real-space visualization of their localiztions, momentum-space spectroscopy of their 4π periodicity, and phase-space winding of their projective translation eigenvalues. Not only does our work open a new avenue for artificial systems under the interplay between gauge and crystalline symmetries, but it also initializes a new framework for topological physics from projective symmetry.
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