Colossal electromagnon excitation in the non-cycloidal phase of TbMnO3 under pressure
磁电耦合，即，电阶和磁阶之间的互相关是组合用于下一代可切换装置的材料的功能性的非常期望的性质。具有自旋驱动的铁电性的多铁性呈现出这样一种相互作用，伴随着称为电磁振子的磁活性和电活性激发。TbMnO 3是一种典型的材料，其中在摆线磁相中观察到两个电磁振子。然而，它们在TbMnO 3中的观察仅限于摆线自旋相，并且可以支持电磁振子激发的磁基态仍在争论中。在这里，我们通过在压力下进行拉曼光谱测量表明，当基态从摆线相进入反铁磁相（E型）时，较低能量的电磁子（4毫电子伏）消失。相反，更高能量的电磁子（8毫电子伏）的磁电活动的强度增加了一个数量级。使用微观模型计算，我们表明，lowerenergy电磁子，观察到的摆线相，起源于高次谐波的磁摆线，我们确定的对称交换-伸缩机制是在起源的较高能量的电磁子，即使在E-型相的生存。TbMnO 3中电磁振子活性的巨大增强为更有效地使用多铁性材料在磁振子器件中产生、转换和控制自旋波铺平了道路。
2019-01-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Terahertz time-domain spectroscopy of electromagnons in multiferroic perovskite manganites
最近的光谱研究在太赫兹频率的各种多铁性赋予铁电和磁性订单揭示了可能出现的一种新的集体激发，通常被称为电磁子。它是磁源，但响应于光的电场分量而变得活跃。在这里，我们给出了一个概述，我们最近在太赫兹时域光谱的电磁子或电偶极有源磁共振，重点是钙钛矿锰氧化物- $R$ MnO $_3$（$R$表示稀土离子）。所观察到的磁共振的相应的电和磁的贡献被牢牢地确定通过使用一套完整的晶体取向的光偏振依赖性的测量。我们提取了一般的光学特征，在各种自旋有序相，包括$A$型反铁磁，共线自旋有序，铁电$bc$和$ab$螺旋自旋有序相，这是通过调整$R$的化学组成，温度和外部磁场来实现。除了由光的磁场分量驱动的Mn离子的反铁磁共振之外，我们澄清了即使在共线自旋有序相中，电磁振子也仅出现在沿a轴偏振的光中，并且随着螺旋自旋有序的演化而强度增长，但与螺旋自旋平面的方向无关（$bc$或$ab$）或等效地铁电极化$P_{\rm s}$（$P_{\rm s}\| c$或$P_{\rm s}\| a$）的方向。通过比较系统的实验数据和基于海森堡模型的理论考虑，讨论了在太赫兹频率下观察到的磁共振的可能起源。
2009-04-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electromagnon Resonances in the Optical Response of Spiral Magnets
研究了螺旋磁体的光学响应，特别是其电磁子特性。我们表明，这些功能追溯到共振磁电响应所产生的螺旋排序（无论任何伴随的铁电性）。这种响应本质上是磁电的，并不总是可以被简化为有效的电容率。我们认为，螺旋磁体中的电磁振子可以产生，除了观察到的多铁性材料的光吸收峰，（动态增强）旋光和负折射率行为。
2009-05-03 cond-mat.str-el
Coupling of phonons and electromagnons in GdMnO_3
本文研究了GdMnO_3的红外和太赫兹性质随温度和磁场的变化，着重研究了无公度和倾斜反铁磁结构之间的相界。非均匀的无公度相揭示了强的磁介电效应，其特征在于显著的磁电贡献的静态介电常数和电激发的磁振子（电磁振子）的存在。在相称的倾斜反铁磁相的磁电贡献的介电常数和电磁振子被抑制。相应的光谱权重转移到最低的晶格振动，表现出强耦合的声子与电磁振子。
2006-05-22 cond-mat.str-el
Gigantic terahertz magnetochromism via electromagnons in hexaferrite magnet Ba$_2$Mg$_2$Fe$_{12}$O$_{22}$
利用太赫兹时域光谱技术研究了温度（6- 225 K）和磁场（0- 7 T）对BaPDMATHABMM MgPDMATHABMM Fe $_{12}$ O $_{22}$的低能（1.2- 5 meV）电磁振子电动力学的影响.我们发现了巨大的太赫兹磁致变色通过电磁振子;磁致变色的变化，定义为吸收强度的差异有和没有磁场，即使在0.6 T，超过500%。结果产生的事实，即电磁振子的光谱强度严重依赖于磁结构。通过改变外磁场作用下的锥形自旋有序相（$0^\circ<θ<90^\circ$）的锥角$θ$，使其从螺旋结构（$θ=0^\circ$）转变为亚铁磁性结构（$θ=90^\circ$），确定了$θ\approx45^\circ$的最大磁致变色性.相反，在适当的螺旋和自旋共线（亚铁磁）相位中没有明显的电磁振子特征，清楚地表明锥形自旋序对产生磁可控电磁振子的重要作用。这种电磁振子的可能起源是认为在交换-收缩机制。
2011-01-12 cond-mat.str-el
Electromagnon excitations in modulated multiferroics
螺旋磁体铁电性的唯象理论[M. Mostovich，Phys. Rev. Lett. 96，067601（2006）]被概括为描述具有均匀铁电极化和空间调制铁电极化的一致状态。本说明书中的关键点是磁电耦合的对称部分，因为尽管与均匀分量无关，但它对极化的非均匀部分起着重要作用。我们在调制磁系统的一般例子中说明了这一重要性：纵向和横向自旋密度波状态和平面摆线相位。我们发现，即使在没有均匀铁电性的情况下，极化关联函数遵循系统的软磁行为，由于磁电效应。我们的结果可以很容易地推广到更复杂类型的磁有序，并且应用可能涉及凝聚态物理中的各种自然和人工系统（例如，可以从动态介电响应测量中提取磁振子特性）。
2008-07-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Giant directional dichroism of terahertz light in resonance with magnetic excitations of the multiferroic oxide BaCo$_2$Ge$_2$O$_7$
我们建议，同时磁性和铁电性，即多铁性，赋予电活性磁激发（电磁子）的化合物提供了一个关键，以产生大的方向性二向色性长波长的光。利用多铁性氧化物Ba $_2$ CoGe $_2$ O $_7$中铁电极化和磁化的控制，我们证明了这种定向光开关功能在太赫兹频率下与电磁子吸收共振的实现。我们的研究结果表明，这种隐藏的潜力是目前在各种各样的多铁性。
2010-10-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tracking a hysteretic and disorder-broadened phase transition via the electromagnon response in improper ferroelectrics
我们证明了电磁振子可以用来直接探测不适当的铁电体中磁有序相之间的相变的性质。利用太赫兹时域光谱技术，通过对Cu $_{1-x}$ Zn $_{x}$ O（$x=0, 0.05$）合金在加热和冷却过程中的电磁子响应，跟踪了该合金的反铁磁/顺电到反铁磁/铁电相变.过渡被发现表现出热滞后，确认其一阶性质，并扩大的影响下，自旋无序Zn取代。电磁振子的能量在合金化时增加，这是由于非磁性离子改变了产生多铁性相和电磁振子的磁相互作用。我们描述了我们的研究结果的背景下，最近的理论工作，研究不适当的铁电性和电磁振子在CuO从唯象和第一性原理的方法。
2017-10-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-Wave and Electromagnon Dispersions in Multiferroic MnWO4 as Observed by Neutron Spectroscopy: Isotropic Heisenberg Exchange versus Anisotropic Dzyaloshinskii-Moriya Interaction
高分辨率非弹性中子散射表明，在多铁性MnWO 4的基本磁激发组成的低能量色散的电磁振子除了众所周知的自旋波激发。后者可以很好地模拟海森堡哈密顿与磁交换耦合延伸到第12个最近的邻居。它们的自旋波带隙为0.61（1）meV。两个电磁振子分支出现在较低的能量0.07（1）meV和0.45（1）meV的带中心。它们反映了动态磁电耦合，并坚持在这两个，共线的磁性和顺电AF 1相，和自旋螺旋铁电AF 2相。这些激发与Dzyaloshinskiii-Moriya交换相互作用有关，这是由于相当大的自旋轨道耦合而显着的。
2016-06-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electromagnons in the spin collinear state of a triangular lattice antiferromagnet
太赫兹时域光谱进行直接探测低能量（1-5 meV）的三角晶格反铁磁体CuFe 1-xGaxO 2（x = 0.00，0.01，和0.035）的电动力学。我们发现了一个电磁振子（电场激活磁振子）激发在2.3毫电子伏的顺电向上向下共线磁相，而这个电磁振子消失在铁电helmagnetic阶段。与非共线磁性的反相关排除了作为动力学磁电耦合起源的交换-伸缩机制，从而证实了在本化合物中观察到的自旋-轨道耦合介导的电磁子。
2010-08-27 cond-mat.str-el
The magnetoelectric coupling in the multiferroic compound LiCu2O2
本文研究了锯齿形自旋链多铁性LiCu_2O_2化合物的铁电性和磁性之间可能的耦合类型。基于群论分析，我们构造了一个多序参量的唯象模型。从我们的计算中，我们得出结论，涉及链间的磁结构和铁电性的耦合是必要的，以了解Park等人的实验结果。我们提出的模型是能够占的电极化的强度触发器中存在的外部施加的磁场。此外，基于我们的理论模型，我们可以作出具体的选择规则预测存在于LiCu2O2系统中的电磁振子激发。我们还预测，在交流电导率测量中测得的电磁振子峰是场相关的。
2008-05-01 cond-mat.str-el
Electromagnon resonance in a collinear spin state of a polar antiferromagnet Fe2Mo3O8
利用太赫兹光谱研究了六方极性磁体Fe2Mo3O8的磁激发。我们观察到的磁振子模式，包括一个电场活跃的磁振子，电磁振子，在共线反铁磁相位与自旋平行于c轴。通过研究由磁场或Zn掺杂引起的模式分布的演化与从反铁磁到亚铁磁有序的磁转变之间的相关性，我们解开了这些激发的本质。我们认为，所观察到的电磁振子模式涉及集体进动的自旋振荡面内电极化的强度通过线性磁电效应的机制。
2017-01-06 cond-mat.str-el
Electromagnon signatures of a metastable multiferroic state
本研究利用太赫兹时域光谱学结合磁场、光激发和单次检测，揭示了六角铁氧体中磁场诱导的亚稳态多铁态的电磁振子特征，阐明了其与热动力学的相互作用。
2025-02-14 cond-mat.str-el
An Effective Model of Magnetoelectricity in Multiferroics $RMn_2O_5$
本文提出了一个有效的模型$RMn_2O_5$来解释多铁性材料的相图和磁电耦合机制。我们表明，在$RMn_2O_5$的磁电耦合的性质是两个伊辛型订单之间的耦合，即，铁电秩序在b轴，和两个阻挫反铁磁链之间的耦合磁秩序。受抑的磁结构驱动系统到一个无公度的相变，这可以被理解为一个共线或共面之间的竞争秩序源于“秩序无序”机制和手征对称性秩序。计算了低能激励，分析了外加磁场对低能激励的影响。预测了在无公度相的电磁振子谱的独特特征。
2007-03-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Observation of electromagnon excitations in the BiFe0$_3$ spiral magnet
近年来，氧化物多铁性材料由于其巨大的磁电效应而引起了人们的广泛关注，这种磁电效应可以通过调节电场来调节材料的磁性能，反之亦然，并且为未来的自旋电子学应用开辟了新的领域，如具有双重磁和电控制的多态存储器件。BiFeO $_3$（BFO）属于这类新材料，在室温下具有铁电和反铁磁有序，并且具有与摆线螺旋磁有序相关的大极化。无公度磁序诱导磁振子区折叠，并允许通过光学探针研究耦合到光学声子的不寻常的自旋波，即所谓的“电磁振子”。本文用低能非弹性光散射技术首次揭示了BFO的电磁子谱。我们表明存在两种对应于自旋波激发的电磁振子在摆线平面内外。目前的观察提供了一个独特的机会，研究铁电和磁秩序之间的相互作用。
2007-12-18 cond-mat.str-el
Electromagnons in the multiferroic state of perovskite manganites with symmetric-exchange striction
我们利用太赫兹光谱研究了具有$E$型（up-up-down-down）自旋结构的钙钛矿锰氧化物中的电活性磁激发（电磁子）。Eu $_{1-x}$ Y $_x$ MnO $_3$（0.1 $\le x\le$ 1）和Y $_{1-y}$ Lu $_y$ MnO $_3$（0 $\le y\le$ 1）不含磁$f$ -矩，其主机共线正弦，$A$ -型，摆线，和$E$ -型自旋序，被用来检查可能的电磁振子的系统学.三峰结构（23，35，45厘米$^{-1}$）的磁起源中出现的$E$型相的组成（$y$）的依赖性很小的频率，与摆线自旋（$x\le0.8$）相观察到的电磁振子。其中之一是归因于磁振子色散的基础上计算的带边磁振子模式。
2010-02-19 cond-mat.str-el
Spin excitations of magnetoelectric LiNiPO$_4$ in multiple magnetic phases
用红外吸收光谱研究了33 μ T以下的不同公度和非公度磁有序相的磁电LiNiPO $_4$的自旋激发与磁场的关系.在零磁场中观察到六个自旋共振和一个强的双磁振子连续谱。我们系统的极化研究表明，一些激发是通常的磁偶极主动磁振子模式，而其他的是电磁振子，电偶极主动，或磁电，电和磁偶极主动自旋激发。沿正交轴的场的所有三个方向的模式的场诱导的位移使我们能够细化的值相关的交换耦合，单离子各向异性，和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的水平上的四个子晶格平均场自旋模型。该模型还再现了两个磁振子吸收连续谱的光谱形状，在实验中发现是电偶极子活动的。
2019-04-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Terahertz frequency magnetoelectric effect in Ni doped CaBaCo$_4$O$_7$
研究了亚铁磁热释电CaBaCo $_4$ O $_7$及其Ni掺杂变体的太赫兹磁电效应.这些材料的太赫兹吸收光谱由自旋激发和低频红外活性声子组成。我们研究了在高达17 T的磁场中磁场诱导的太赫兹折射率和吸收的变化。我们发现，磁场调制近1.2和1.6太赫兹的红外活性光学声子的强度。我们使用洛伦兹模型的介电函数来分析测量的磁场依赖性的折射率和吸收。我们建议，大部分的磁电效应是由1.6太赫兹附近的光学声子和更高的频率共振。我们的实验结果可以用来构建和验证更详细的理论描述的磁电在CaBaCo $_{4-x}$ Ni $_x$ O $_7$。
2017-08-14 cond-mat.str-el
Refining magnetic interactions from the magnetic field dependence of spin-wave excitations in magnetoelectric LiFePO$_4$
利用太赫兹吸收光谱研究了磁场强度高达33 $\,$ T的磁电材料$\text{LiFePO}_4$的自旋激发。通过研究它们的选择规则，我们不仅发现了磁偶极，而且发现了电偶极活性（电磁振子）和磁电共振。四个强低能模式的磁场依赖性很好地再现了我们的四子晶格自旋模型沿三个正交轴施加的字段。从拟合中，我们改进了交换耦合，单离子各向异性，和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用参数。在较高的频率下观察到额外的自旋激发的平均场模型所描述的。当沿易磁化轴施加磁场时，它们中的一些显示出随磁场的强烈移位，高达4 $\,\text{cm}^{-1}/\text{T}$。基于这种场依赖性，我们将这些高频共振归因于更高自旋多极子和两个磁振子的激发，由于磁有序状态的低对称性，这些磁振子变得太赫兹活跃。
2022-04-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dynamical magnetoelectric phenomena of multiferroic skyrmions
磁skyrmions，涡旋状旋转的自旋纹理的特征是一个量化的拓扑不变量，实现在手征晶格磁体目前吸引了强烈的研究兴趣。特别是，它们在外场下的动力学对于基础科学和技术应用都是至关重要的问题。虽然到目前为止，对磁skyrmions的观测仅限于金属磁体，但它们的实现也在2012年在手性晶格绝缘磁体Cu2OSeO3中被发现。在绝缘体中的Skyrmions原来表现出多铁性与自旋诱导铁电性。相对论自旋轨道相互作用介导的非共线Skyrmion自旋和电极化的强度之间的强磁电耦合使我们能够通过施加电场而不是注入电流来驱动磁Skyrmion的运动和振荡。绝缘材料还提供了一个环境，适合于通过光谱测量检测纯自旋动力学由于缺乏可观的电荷激发。本文综述了绝缘体中磁skyrmions的多铁性和动态磁电现象的理论和实验研究进展。我们认为，多铁性skyrmions显示出独特的耦合振荡模式的磁化和极化，所谓的电磁振子激发，这是磁和电活性，和电和磁激活过程之间的干扰导致奇特的磁电效应在微波频率制度。
2015-11-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetoelectric spectroscopy of spin excitations in LiCoPO4
利用太赫兹吸收光谱研究了反铁磁LiCoPO_4单畴晶体中的自旋激发。通过分析选择规则和比较不同反铁磁畴的吸收峰强度，发现除了传统的磁偶极主动自旋波激发外，还存在电磁振子和磁电自旋共振。使用总和规则的磁电磁化率，我们确定的贡献的自旋激发的静态磁电磁化率张量的所有不同的非对角元素在零，以及在有限的磁场。当磁场沿x轴方向时，体材料的静态磁电响应是由磁电自旋共振引起的，并且磁电张量中对角元为零的对称分量占主导地位.
2021-02-01 cond-mat.str-el
Unusual magnetoelectric effect in paramagnetic rare-earth langasite
违反时间反演和空间反演对称性对基本粒子和宇宙学有着深远的影响。这些对称性在相变时的自发破缺会在凝聚态系统中产生非常规的物理现象，例如由磁螺旋、电磁振子、光和自旋波的非互易传播以及线性磁电（ME）效应（与所施加的磁场成比例的电极化的强度以及由电场诱导的磁化强度）引起的铁电性。在这里，我们报告的实验研究的钬掺杂的硅酸镓镧，Ho $_{x}$ La $_{3-x}$ Ga $_5$ SiO $_{14}$，显示了一个令人费解的组合的线性和高度非线性ME响应在无序顺磁状态：其电极化的强度增长线性的磁场，但振荡多次旋转后的磁场矢量。我们提出了一个简单的唯象哈密顿量来描述这种不寻常的行为，并从微观上利用稀土离子的磁多极与电场的耦合来推导它。
2020-04-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Terahertz spectroscopy of crystal-field transitions in magnetoelectric TmAl3(BO3)4
利用太赫兹光谱技术研究了TmAl 3（BO 3）4硼酸盐的动态磁性能。观察到Tm ~（3+）离子基态多重态3H_6内的晶场（CF）跃迁，它们被确定为从基态单重态A_1到下一激发双重态E的磁偶极跃迁。在低温下检测到意外的精细结构的转变。这些新的模被认为是由于Bi ~（3+）杂质对D_3对称性的局域畸变，导致了A_1 → E跃迁的分裂。两种类型的局部扭曲的网站被确定和调查。静态磁化率的主要贡献被证明是由所观察到的磁性转变的矩阵元素。我们表明，即使在局部扭曲的情况下，未扭曲的晶体的对称性恢复的磁性和二次磁电磁化率。
2017-04-07 cond-mat.str-el
Optical excitation of electromagnons in hexaferrite
由于在信息存储中的应用潜力，在微观水平上理解超快磁化动力学具有强烈的电流兴趣。近年来，自旋-晶格耦合被认为是超快磁化动力学的基础。第二类磁电多铁性材料通过自旋-晶格耦合在磁性子晶格和电极化的强度（P）之间具有内在相关性，从而实现自旋和晶格之间的基本耦合动力学。在这里，我们报告的超快磁化动力学在室温下具有亚铁磁和反铁磁亚晶格的多铁性六角铁氧体，揭示了时间分辨共振x射线衍射。一个飞秒以上的带隙激发触发相干磁振子中的两个磁子晶格纠缠，并引起一个瞬态调制的P.一种新的微观机制，触发相干磁振子在这种亚铁磁绝缘体的基础上的自旋-晶格耦合提出。我们的发现为超快控制磁性开辟了一条新颖但通用的途径。
2021-12-11 cond-mat.str-el
Giant natural optical rotation from chiral electromagnons in a collinear antiferromagnet
本文在共线反铁磁体NiTe$_3$O$_6$中发现最低能量磁振子具有高达140 deg/mm的巨自然旋光，并证明其来源于动态磁电效应形成的磁电混合模式。
2023-12-05 cond-mat.str-el
Unidirectional terahertz light absorption in the pyroelectric ferrimagnet CaBaCo4O7
利用吸收光谱研究了CaBaCo_4O_7的自旋激发。CaBaCo_4O_7是迄今为止报道的最大磁感应铁电极化率（ΔP= 17 mC/m_2）的I型多铁性化合物。我们观察到两个光学磁振子分支：一个单独的电偶极子允许一个和混合磁电共振。磁电共振的纠缠磁化和极化动力学引起单向光吸收，即磁振子模式吸收一个传播方向的电磁辐射，但不吸收相反方向的电磁辐射。我们的系统研究的磁场和温度依赖性的磁振子模式提供的信息的能量和对称性的自旋激发，这是需要开发一个微观自旋模型的CaBaCo 4 O 7。
2016-01-04 cond-mat.str-el
High-temperature terahertz optical diode effect without magnetic order in polar FeZnMo$_3$O$_8$
本文报道了极性亚铁磁体FeZnMo $_3$ O $_8$的太赫兹光谱研究。我们的主要发现是一个巨大的高温光学二极管效应，或非互易定向二向色性，其中一个方向的透射光强度比相反方向透射的强度低100倍以上。这种效应发生在顺磁相，晶体中没有长程磁序，这与其他磁电材料中太赫兹光学二极管效应的所有现有报道形成鲜明对比，其中长程磁序是必要的先决条件。在\fzmo中，该效应与以1.27 THz为中心的强磁偶极活性跃迁共振地发生，并被分配为单离子各向异性哈密顿量的本征态之间的电子自旋共振。我们认为顺磁性FeZnMo $_3$ O $_8$中的光二极管效应是由磁电自由能中的单离子项驱动的。
2018-01-06 cond-mat.str-el
Theory of electric field induced one-magnon resonance in cycloidal spin magnets
本文提出了一种新的机制，即利用旋光旋光态中的电分量产生一种新的单磁振子激发，即所谓的电磁振子过程。我们计算了在多铁性钙钛矿锰氧化物RMnO 3中观察到的摆线自旋结构的光谱，其中观察到由振荡电场引起的新颖的磁激发。当引入对称的自旋相关的电极化的强度时，我们在太赫兹频率处具有由光的电分量驱动的单磁振子和双磁振子激发的光激发。我们的结果表明，在太赫兹频率下，实验观察到的光谱的一部分是单磁振子激发散射。
2008-11-25 cond-mat.str-el
Evidence of electro-active excitation of the spin cycloid in TbMnO3
研究了多铁性TbMnO 3在不同磁旋轮线取向下的太赫兹电磁激发。除了沿a轴的电磁振子，详细的极化分析的实验光谱表明，存在一个电活性激发的ac电场沿晶体学c轴。这种激发可能是TbMnO 3中自旋摆线的电活性本征模，这已经在磁电耦合的逆Dzyaloshinskiii-Moriya机制内预测。
2010-01-07 cond-mat.str-el
Field dependence of magnetic correlations through the polarization flop transition in multiferroic TbMnO3 : evidence for a magnetic memory effect
用中子散射研究了TbMnO_3的场致多铁性跃迁。除了强磁滞，与电子极化的触发器相关的磁转变表现出记忆效应：场扫描后，TbMnO 3不表现出相同的相位，通过零场冷却获得。在整个过渡的磁激发的强烈变化完全同意与摆线螺旋平面的旋转，表明逆Dzyaloshinski-Moriya耦合引起的巨磁电效应在场致转变。通过对带心磁激励的分析，确定了多铁性高场相的电磁子。
2007-11-19 cond-mat.str-el
Observation of the universal magnetoelectric effect in a 3D topological insulator
拓扑绝缘体（TI）的电动力学由修改的麦克斯韦方程描述，其包含将电场耦合到介质的磁化和将磁场耦合到介质的极化的附加项，使得耦合系数被量化为每个表面$e^2 / 2 h c $的奇数倍。在这里，我们报告观察到的这种所谓的拓扑磁电（TME）效应。我们使用单色太赫兹（THz）光谱的TI结构配备了半透明的门选择性地解决表面状态。在强外磁场中，当一定频率的线偏振太赫兹辐射通过应变碲化汞三维薄膜的两个表面时，我们观察到一个与精细结构常数$α= e^2 / \hbar c$相等的普遍法拉第旋转角.这些实验提供了对TI的轴子电动力学的深入了解，并可能用于三个基本物理常数的精确定义。
2016-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Theory of absorption in a frustrated spin gap system ${\rm SrCu_2(BO_3)_2}$
该研究在 Shastry-Sutherland 模型中纳入磁电耦合与 DM 相互作用，解释了 ${\rm SrCu_2(BO_3)_2}$ 的光谱吸收，并揭示电活性 triplon 等新型磁激发。
2023-04-21 cond-mat.str-el
Evidence for a single-layer van der Waals multiferroic
多铁性材料因其优异的静态和动态磁电性能而受到广泛关注。特别是，II型多铁性表现出反转对称性破坏的磁序，通过各种机制，如自旋电流或逆Dzyaloshinskiii-Moriya效应，直接诱导铁电极化。磁和偶极序参量之间的这种内在耦合导致了记录强度的磁电效应。二维材料具有这种内在的多铁性，长期以来一直寻求利用纳米电子器件中的磁电耦合。在这里，我们报告的发现II型多铁性秩序在一个单一的原子层的过渡金属为基础的范德华材料NiI 2。NiI 2的多铁性状态的特征在于具有给定旋向的适当螺旋自旋螺旋，其耦合到电荷自由度以产生手性控制的电极化。我们利用圆二色性拉曼光谱直接探测了磁手征基态及其由动态磁电耦合产生的电磁振子模。使用双折射和二次谐波产生测量，我们检测到一个高度各向异性的电子状态，同时打破三重旋转和反转对称性，并支持极序。的光学签名作为温度和层数的函数的演变令人惊讶地揭示了一个有序的磁性，极性状态，持续到单层NiI 2的磁极限。这些观察建立NiI 2和过渡金属二卤化物作为一个新的平台，研究新兴的多铁性现象，手性磁纹理和铁电性在二维极限。
2022-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Theory of magnetoelectric resonance in two-dimensional $S=3/2$ antiferromagnet ${\rm Ba_2CoGe_2O_7}$ via spin-dependent metal-ligand hybridization mechanism
我们研究了二维反铁磁${\rm Ba_2CoGe_2O_7}$的$S=3/2$海森堡模型中的磁激发。在化合物的太赫兹吸收实验中，观察到Goldstone模式以及新的磁激发，2 meV的常规磁共振和4 meV的电和磁活性激发。通过引入硬单轴各向异性项$Λ(S^z)^2$，可以自然地解释三种模式。我们还指出，通过自旋相关的金属配体杂化机制，4 meV的激发是通过自旋和电偶极子之间的耦合的电活性模式。此外，在4 meV的激励，磁和电的响应之间的干扰出现作为交叉相关的效果。这种互相关效应解释了在${\rm Ba_2CoGe_2O_7}$中观察到的非互易线性定向二色性。
2011-01-19 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantized Faraday and Kerr rotation and axion electrodynamics of a 3D topological insulator
拓扑绝缘体被认为是表现出响应函数根据基本物理常数量化的体磁电材料。在这里，我们降低了三维（3D）的Bi $_2$硒$_3$膜的化学势为$\sim$ 30毫电子伏以上的狄拉克点，并探测其低能量的电动力学响应中存在的磁场与高精度的时域太赫兹偏振。对于高于5 T的场，我们观察到量子化的法拉第和克尔旋转，而DC输运仍然是半经典的。一个非平凡的Berry相位偏移这些值的轴子电动力学和拓扑磁电效应的证据。在这些测量中使用的时间结构允许基于固态系统的拓扑不变量的精细结构常数的直接测量。
2016-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Chirality of Matter Shows Up via Spin Excitations
右旋和左旋圆偏振光与手性材料中的电子电荷的相互作用不同。这种不对称性产生了自然的圆二色性和旋光性，也称为旋光性。在这里，我们证明了旋光性不是一个特权的电子电荷激发，但它也可以出现在磁性物质的自旋激发。正方晶格反铁磁体Ba $_2$ CoGe $_2$ O $_7$提供了一个理想的舞台来测试这一想法，因为它可以通过施加外部磁场转变为手性形式。作为场诱导手征态的直接证明，我们观察到大的旋光性时，光是在亚太赫兹频率的自旋激发共振。此外，我们还发现，磁手效应，即平行和反平行于外加磁场传播的光束的吸收差异，具有非常大的幅度接近100%。所有这些特征都归因于自旋激发的磁电性质，因为它们与光的电和磁分量相互作用。
2011-09-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
