Топологически защищённое распространение звука в решётке резонаторов, подобной графену и смещённой по угловому моменту

Топологические изоляторы не допускают проводимость в объёме, однако поддерживают краевые моды, распространяющиеся вдоль границы только в одном направлении, которое определяется спином переносимых электронов; при этом такие моды обладают inherentной устойчивостью к дефектам и беспорядку. Топологические изоляторы вдохновили создание аналогов в фотонике и оптике, где одностороннее распространение по краю в топологически защищённых двумерных материалах достигается за счёт нарушения симметрии обращения времени магнитным смещением. Здесь мы вводим концепцию топологического порядка в классической акустике, реализуя надёжную топологическую защиту и одностороннее распространение звука по краю в специально разработанной решётке резонаторов, смещённой по угловому моменту и образующей акустический аналог графенового слоя с магнитным смещением. Развивая концепцию акустического невзаимного циркулятора на основе смещения по угловому моменту, мы нарушаем симметрию обращения времени посредством умеренного вращательного движения воздуха внутри каждого элемента решётки; это движение выполняет роль спина электрона при определении направления распространения краевых мод.