Photonic topological Anderson insulator in a two-dimensional atomic lattice

Abstract

Disorder in atomic positions can induce a topologically nontrivial phase-topological Anderson insulator (TAI)-for transverse electric optical quasimodes of a two-dimensional honeycomb lattice of immobile atoms. TAI requires both time-reversal and inversion symmetries to be broken to similar extents. It is characterized by a nonzero topological invariant, a reduced density of states and spatially localized quasimodes in the bulk, as well as propagating edge states. A transition from TAI to the topological insulator (TI) phase can take place at a constant value of the topological invariant, showing that TAI and TI represent the same topological phase.Résumé. Le désordre dans les positions atomiques peut induire une phase topologiquement non trivialel'isolant topologique d'Anderson (TAI) -pour les quasi-modes optiques électriques transversaux d'un réseau en nid d'abeille bidimensionnel d'atomes immobiles. Le TAI nécessite que les symétries de renversement du temps et d'inversion soient brisées dans des proportions similaires. Il est caractérisé par un invariant topologique non nul, une densité d'états réduite et des quasi-modes spatialement localisés dans le volume, ainsi que des états de bord propagatifs. Une transition du TAI à la phase d'isolant topologique (TI) peut avoir lieu à une valeur constante de l'invariant topologique, montrant que le TAI et le TI représentent la même phase topologique.