[发明专利]一种六角蜂巢电路

说明书

一种六角蜂巢电路，利用六个第一节点构成六角形形成六角结构单元，每相邻两个第一节点之间连接第一电容；将六角结构单元的六个第一节点分别和另外六个六角结构单元的一个第一节点连接，使得多个六角结构单元组合形成蜂巢结构，其中两个六角结构单元连接起来的两个第一节点之间连接第二电容，将每个第一节点都通过电感接地；将蜂巢结构边缘的所有六角结构单元中没有与其他六角结构单元连接的第一节点都通过一个第二电容接地，选择一个尽可能靠近蜂巢结构边缘的第一节点连接输入信号源。通过改变输入信号源的频率可以控制电压局域在拓扑的角上、沿着拓扑的边传播或者向拓扑体内传播，从而用于模拟具有缺陷模式的光学系统中的高阶拓扑态等典型态。

技术领域

本发明属于电路拓扑技术领域，涉及一种受到旋转对称性与手征对称性保护的六角蜂巢电路拓扑。

背景技术

拓扑绝缘体由于在自旋电子器件和量子计算领域具有重要的应用价值，使得其在摩尔定律即将失效的背景下成为了计算机领域一个新的发展方向。随着理论的完善，高阶拓扑绝缘体与高阶拓扑态被提出，在声学超材料、量子发射增强、低阈值激光器等多个领域具有潜在的应用与研究价值，成为物理学中一个热点问题。

有研究者指出拓扑超导体中的六角结构可以推广至光学系统，并且可以实现拓扑保护的缺陷模式，该光学系统存在三种典型态：局域在角附近的角态、沿着边分布的边缘态和分布于整个系统的体态，其中局域在角附近的角态即为高阶拓扑态。该六角系统中的高阶拓扑态受到旋转对称性与手征对称性的保护，具有较强的鲁棒性，且已经被理论与实验所验证。

发明内容

基于六角结构在拓扑保护应用中的优势，本发明将多个六角结构单元组合形成蜂巢结构提出一种六角蜂巢电路的电路拓扑结构，本发明提出的一种六角蜂巢电路存在三种电压传播模式，通过改变输入信号源的频率，可以控制六角蜂巢电路中电压是局域在拓扑的角上、或者沿着拓扑的边传播或者向拓扑体内传播，在电路系统中具有一定的潜在应用价值，为研究六角系统中的高阶拓扑态的各种性质提供了可靠的平台。

另外本发明提出的六角蜂巢电路，与六角结构光学系统存在相同的高阶拓扑态，可以与光学系统的哈密顿量相对应，模拟六角结构光学系统中中的缺陷模式，通过改变输入信号源的频率，可以模拟光学系统中的三种典型态。

本发明的技术方案为：

一种六角蜂巢电路，包括多个六角结构单元；所述六角结构单元包括六个第一节点，六个所述第一节点构成一个六角形，每相邻的两个所述第一节点之间通过导线连接有一个第一电容，则在所述六角形的六条边上各有一个所述第一电容；

将所述六角结构单元的六个第一节点分别和另外六个所述六角结构单元的一个第一节点连接，使得多个所述六角结构单元组合形成蜂巢结构，其中两个所述六角结构单元连接起来的两个第一节点之间通过导线连接有一个第二电容，且所述第一电容的电容值小于所述第二电容的电容值；将每个所述第一节点都通过一个电感后接地；

仅在所述蜂巢结构边缘的所述六角结构单元中存在没有与其他所述六角结构单元连接的第一节点，将所有所述六角结构单元中没有与其他所述六角结构单元连接的第一节点都通过一个第二电容接地，使得每个所述第一节点都与两个第一电容和一个第二电容连接；

选择一个尽可能靠近所述蜂巢结构边缘的第一节点连接输入信号源。

具体的，通过调节所述输入信号源的频率为第一频率f₁，使得电压沿着所述蜂巢结构的边传播，此时能够观察所述六角蜂巢电路的边缘态；通过调节所述输入信号源的频率为第二频率f₂，使得电压向着所述蜂巢结构的体内传播，此时能够观察所述六角蜂巢电路的体态。