近日，物理与光电工程学院吴世巧博士指导本科生在中科院二区Top期刊《Physical Review B》上发表题为《Highly antisymmetric scale-free skin effects in coupled four-layer Hatano-Nelson models》的研究论文。论文第一作者为物电学院2023级物理师范2班朱文豪同学，吴世巧博士为通讯作者，佛山大学作为论文第一完成单位。《Physical Review B》（简称 PRB）创刊于 1970 年，是美国物理学会（American Physical Society, APS）旗下聚焦凝聚态物理、材料物理和量子多体物理等方向的权威核心期刊。作为国际物理学界公认的高水平刊物，PRB 长期刊载具备重要原创价值的理论与实验研究工作，覆盖拓扑物理、非厄米系统、量子调控等前沿研究领域，在全球凝聚态物理领域拥有极高学术影响力，为中科学院二区期刊。
1、科研内容简介
非厄米趋肤效应是非厄米拓扑物理的重要独特现象，传统单、双链模型局域长度固定、传输通道单一，无法适配多通道信号器件开发。为此，课题组设计四层耦合 Hatano-Nelson 紧束缚模型，探究多链体系中的无标度趋肤效应。
研究创新性引入层间弱耦合、链分辨非互易跃迁与虚格点势协同调控机制，在四链晶格中实现高度反对称的无标度趋肤效应。区别于常规趋肤效应局域长度不随晶格尺寸变化的特征，该体系趋肤模局域长度与晶格尺寸呈反比例标度关系，具备显著尺寸依赖临界行为；数值模拟证实，满足镜像反对称配对的两条子链共用同一复能谱闭合环路，本征波函数在成对链两端呈反向边界聚集，形成左、右边界分离的双通道局域分布。本研究首次在四层耦合晶格中实现无标度临界趋肤效应。该模型可在光子波导、拓扑电路、冷原子系统中实现，为多路信号传输、可重构多通道拓扑器件提供理论支撑，助力非厄米拓扑物理落地集成化应用。
该项研究得到国家自然科学基金、广东省基础与应用基础研究基金、广东省教育厅创新团队项目、粤港澳智能微纳光电子联合实验室研究基金的支持。
论文下载链接：https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/qwqd-d2nf
2、学生心得
在大一的暑假我加入了吴世巧老师的课题组，在吴老师与师兄师姐的带领下，我从零接触拓扑声学、非厄米物理相关知识，学习各类数值仿真工具。刚开始那段时间做最多的事情就是看相关论文和复现论文的结果。就这样大概经历一个学期的学习，吴世巧老师给我确定的方向是非厄米趋肤效应，重点探究无标度局域化现象。然而科研这条路并非一帆风顺的，经常会遇到挫折。其中令我印象最深刻的是如何判断是否是无标度局域化现象。由于当时我对这个现象还不了解，看了一些关于无标度局域化相关研究的文献，但我发现不同的文献所用到的研究方法，在另一篇文献的模型中却可能不会出现相关现象，因此当时觉得无标度局域化现象的界定很模糊，每次无从下手之际，吴世巧老师都会和我一起讨论，细心为我梳理研究思路，给我讲解关于非厄米趋肤效应的相关知识，每一次和吴世巧老师讨论完我都重新充满了信心，就这样不断的在遇到挫折和恢复信心之间发表了这篇论文。
回顾这两年的科研之路，我的收获已经不止是这篇论文，更珍贵的是这段经历磨炼了我直面难题、主动求索、坚持不懈的科研品格。这段科研经历更加坚定了我深耕基础物理、持续投身学术研究的志向。非常感谢吴世巧老师对我的帮助，一步步的引领我走向了正确的科研道路。由衷感谢吴世巧老师悉心引路，在科研入门的关键阶段为我指引方向、悉心栽培。
吴老师在本科生培养方面取得丰硕的成果。在过去两年成功指导了3名物电学院本科学生在凝聚态物理顶级期刊《Physical Review B》发表4篇论文。培养的本科生有3人成功考取硕士研究生。2022级物理学2班方雨辛和戴欣曈同学分别考取暨南大学和佛山大学硕士研究生，2022级物理师范2班赖宇萍同学保研苏州大学。
