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Realization of photonic p-orbital higher-order topological insulators

eLight 2023年第1期3卷 230-238页

作者： Yahui Zhang Domenico Bongiovanni Ziteng Wang Xiangdong Wang Shiqi Xia Zhichan Hu Daohong Song Dario Jukic Jingjun Xu Roberto Morandotti Hrvoje Buljan Zhigang Chen The MOE Key Laboratory of Weak‑Light Nonlinear Photonics TEDA Applied Physics Institute and School of PhysicsNankai UniversityTianjin 300457China INRS-EMT 1650 Blvd.Lionel‑BouletVarennesQC J3X 1S2Canada Collaborative Innovation Center of Extreme Optics Shanxi UniversityTaiyuan 030006ShanxiChina Faculty of Civil Engineering University of ZagrebA.Kacica Miosica 2610000 ZagrebCroatia Department of Physics Faculty of ScienceUniversity of ZagrebBijenicka C.3210000 ZagrebCroatia

The orbital degrees of freedom play a pivotal role in understanding fundamental phenomena in solid-state materials as well as exotic quantum states of matter including orbital superfluidity and topological *** tremendous efforts in engineering synthetic cold-atom,as well as electronic and photonic lattices to explore orbital physics,thus far high orbitals in an important class of materials,namely,higher-order topological insulators(HOTIs),have not been ***,we demonstrate p-orbital corner states in a photonic HOTI,unveiling their underlying topological invariant,symmetry protection,and nonlinearity-induced dynamical *** a Kagome-type HOTI,we find that the topological protection of p-orbital corner states demands an orbital-hopping symmetry in addition to generalized chiral *** to orbital hybridization,nontrivial topology of the p-orbital HOTI is“hidden”if bulk polarization is used as the topological invariant,but well manifested by the generalized winding *** work opens a pathway for the exploration of intriguing orbital phenomena mediated by higher-band topology applicable to a broad spectrum of systems.

关键词： Higher-band topology Orbital degrees of freedom generalized chiral symmetry Bulk polarization Winding number Breathing Kagome lattice

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