Les isolants topologiques acoustiques

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Les isolants topologiques trouvent leur origine dans le domaine de la matière condensée et se basent sur l'effet Hall quantique de spin. Le pré requis à cet effet est le doublet de Kramer avec l'existence de l'état ± 1/2 du spin de l'électron. L'analogie en phononique passe donc d'abord par la mise en évidence du doublet de Kramer. Celui-ci peut être obtenu par repliement des modes dégénérés de Bloch au niveau d'un double cône de Dirac. Dans ce cas, l'identification d'une phase topologique est rendue possible par la variation du facteur de remplissage du cristal qui s'accompagne d'une inversion du mode de volume avec celui des bandes supérieures. Les auteurs de cet article proposent la démonstration théorique et expérimentale des propriétés topologiques acoustiques, à savoir la propagation unidirectionnelle et sa robustesse vis-à-vis de la présence de défauts, à partir d'un cristal phononique de structure graphène constitué de cylindre d'acier dans l'air.