亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Efficient algorithms for surface density of states in topological photonic and acoustic systems

曲面(拓扑) 光子学 拓扑(电路) 算法 计算机科学 物理 数学 光电子学 组合数学 几何学
作者
Yi-Xin Sha,Ming‐Yao Xia,Ling Lü,Yi Yang
出处
期刊:Cornell University - arXiv [Cornell University]
标识
DOI:10.48550/arxiv.2408.07929
摘要

Topological photonics and acoustics have recently garnered wide research interests for their topological ability to manipulate the light and sound at surfaces. Conventionally, the supercell technique is the standard approach to calculating these boundary effects, whereas it consumes increasingly large computational resources as the supercell size grows. Additionally, it falls short in differentiating the surface states at opposite boundaries and from bulk states due to the finite size of systems. To overcome the limitations, here we provide two complementary efficient methods for obtaining the ideal topological surface states of a semi-infinite system. The first one is the cyclic reduction method, which is based on iteratively inverting the Hamiltonian for a single unit cell, and the other is the transfer matrix method, which relies on the eigenanalysis of a transfer matrix for a pair of unit cells. Benchmarks show that, compared to the traditional supercell method, the cyclic reduction method can reduce both memory and time consumption by two orders of magnitude; the transfer matrix method can reduce memory by an order of magnitude, take less than half the time, and achieve high accuracy. Our methods are applicable to more complex scenarios, such as coated structures, heterostructures, and sandwiched structures. As examples, the surface-density-of-states spectra of photonic Chern insulators, valley photonic crystals, and acoustic topological insulators are demonstrated. Our computational schemes enable direct comparisons with near-field scanning measurements and expedite the exploration of topological artificial materials and the design of topological devices.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
yy发布了新的文献求助10
1秒前
DDD完成签到 ,获得积分10
14秒前
激情的衣完成签到,获得积分10
25秒前
爱听歌的安露完成签到,获得积分10
47秒前
淡定雍完成签到,获得积分10
1分钟前
酷酷云朵完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
可靠的靖巧完成签到,获得积分10
1分钟前
冷傲的傲霜完成签到,获得积分10
2分钟前
甘川完成签到 ,获得积分10
2分钟前
大力的美女完成签到,获得积分10
2分钟前
标致访旋完成签到,获得积分10
2分钟前
任性饼干完成签到 ,获得积分10
3分钟前
陶醉的烤鸡完成签到,获得积分10
3分钟前
然宝应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
满意的苑博完成签到,获得积分10
3分钟前
橘子叶完成签到,获得积分10
3分钟前
北辰zdx完成签到,获得积分10
3分钟前
安静的卿完成签到,获得积分10
3分钟前
虚心含海完成签到,获得积分10
4分钟前
曙光完成签到,获得积分10
4分钟前
烂漫的慕卉完成签到,获得积分10
4分钟前
共享精神应助xingran720905采纳,获得30
4分钟前
高大星月完成签到,获得积分10
5分钟前
5分钟前
然宝应助科研通管家采纳,获得10
5分钟前
然宝应助科研通管家采纳,获得10
5分钟前
然宝应助科研通管家采纳,获得10
5分钟前
剑痕完成签到 ,获得积分10
5分钟前
机灵发夹完成签到,获得积分10
5分钟前
善良的金鱼完成签到,获得积分10
6分钟前
6分钟前
xingran720905发布了新的文献求助30
6分钟前
自觉的孤兰完成签到,获得积分10
6分钟前
7分钟前
紧张的幼蓉完成签到,获得积分10
7分钟前
沙彬发布了新的文献求助10
7分钟前
然宝应助科研通管家采纳,获得10
7分钟前
高分求助中
On lateral buckling of armouring wires in flexible pipes 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 700
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7744650
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9292462
关于积分的说明 20212786
捐赠科研通 7323592
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3307639
关于科研通互助平台的介绍 2459557
邀请新用户注册赠送积分活动 2318668