Field-Driven Evolution of Chiral Spin Textures in Thin Nanodisk of the Helimagnets
利用蒙特卡罗模拟研究了磁场驱动下不同尺寸薄螺旋磁纳米盘中手征自旋织构的演化。结果表明,这种复杂的自旋织构可以简单地看作是面内自旋取向垂直于或平行于边缘的边缘态和具有类似于二维手征磁性薄膜特征的体态的叠加。随着外场的增加,边缘态的平行自旋比例增加,自旋织构最终转变为边缘磁涡旋。Skyrmions的排列强烈地依赖于磁盘的大小。此外,单轴各向异性和偶极耦合在一定范围内能够稳定一个特殊的Skyrmion核的磁涡旋,而盘的尺寸与螺旋态的波长相当。
2012-10-10 cond-mat.mes-hall
Symmetry-Tunable Skyrmions and Merons in Magnetic Nanodisks via Spatially Engineered Anisotropy
China University of Mining and Technology(中国矿业大学);University of Antwerp(安特卫普大学);Zhejiang University(浙江大学)
该研究通过空间调控各向异性,在无DMI的非手性磁系统中稳定了斯格明子与meron拓扑自旋纹理,实现了其可控磁响应及可重构磁振子元件的应用。
2026-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Writing and storing information in an array of magnetic vortex nanodisks using their azimuthal modes
用微磁学模拟方法研究了多层系统阵列中单个圆盘涡核的开关现象。我们发现,垂直单轴各向异性(PUA)降低了磁涡旋盘中方位模的频率。我们得到了方位角模的磁场强度与频率的相图,作为垂直单轴各向异性值的函数。我们证明了旋转磁场(CW和CCW)的频率等于方位角模式可以用来切换的磁盘阵列中的单个磁盘的涡核。这允许用单个纳米盘阵列获得不同的存储器状态,并且因此通过旋转场的应用写入信息。
2017-10-29 cond-mat.mes-hall
Achieving unidirectional propagation of twisted magnons in a magnetic nanodisk array
本文通过微磁模拟和交换作用模型研究一维磁性纳米盘阵列中扭曲磁振子的传播,揭示锯齿形结构中依赖几何相位的非互易性,并据此实现任意非零角量子数TMs的单向传播。
2023-07-14 cond-mat.mes-hall
Magnetic vortex echoes: application to the study of arrays of magnetic nanostructures
我们建议使用纳米磁体中涡旋核的旋向运动来产生磁回波,类似于NMR中的自旋回波。当纳米磁体阵列,例如,纳米盘,用平面内(xy)场磁化,并且在时间τ之后,场脉冲反转芯磁化;回波是t=2τ处的M_{xy}中的峰值。它的弛豫时间取决于非均匀性,纳米点之间的相互作用和吉尔伯特阻尼常数α。通过微磁学仿真验证了其可行性。为了说明回波的应用,我们已经确定了不均匀性,并测量了由距离d分开的纳米盘阵列中的磁相互作用,找到了d^{-n}依赖性,其中n \approx 4。
2012-01-17 cond-mat.mes-hall
Eigenmodes of twisted spin-waves in a thick ferromagnetic nanodisk
磁涡旋是拓扑非平凡的,通常存在于铁磁纳米盘中。到目前为止,三类自旋波本征模,在铁磁纳米盘中已经识别出了旋向、方位角和径向模式。在这里,使用微磁学模拟和分析计算,我们揭示了扭曲的自旋波模式在厚坡莫合金(Ni0.8Fe0.2)纳米盘。扭曲的自旋波携带拓扑电荷,其符号取决于纳米盘中磁涡旋的核心极性。通过在样品的一端施加旋转磁场,我们观察到连续产生的扭曲的自旋波,具有特征的螺旋相前和携带拓扑电荷l = 1,-1,2和-2。用解析方法导出了扭转自旋波的色散关系,其结果与微磁学数值计算符合得很好。
2022-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Commensurate vortex core switching in magnetic nanodisks at Gigahertz frequencies
未来自旋电子学应用的发展需要对磁化动力学有一个彻底和基本的了解。特别令人感兴趣的是磁性纳米盘,其中涡旋状态以稳定的自旋配置出现。在这里,我们专注于如何涡核极化可以通过振荡磁场,施加垂直于磁盘的表面周期性地逆转。通过微磁模拟,我们证明了几个分谐波开关模式的存在,即,芯的开关频率与驱动频率之间的相称比率。这种周期性行为的基本机制取决于磁盘的厚度。对于薄圆盘,由于径向自旋波模式的共振激发,核心周期性切换,而对于厚圆盘,则是由于呼吸模式。然而,两种模式的重叠阻碍了周期性的涡核切换。对于薄圆盘,通过增大圆盘直径,周期性开关所需的阈值场幅度可以降低到约30 mT。与此相反,对于厚盘,最小场在很大程度上不受盘直径的影响,因为只有涡核周围中心区域的能量密度与激发呼吸模式有关。我们的研究结果有助于了解磁纳米盘的开关机制,这是技术上的兴趣,由于其在非易失性存储器设备的潜力。
2021-12-15 cond-mat.mes-hall
Edge States in Silicene Nanodisks
硅烯是一种具有蜂窝结构的硅原子,与石墨烯具有许多共同的性质。由于硅烯的自旋轨道相互作用,硅烯有望成为量子自旋霍尔绝缘体。研究了具有封闭边的硅烯衍生物纳米盘的电子性质。在石墨烯纳米盘的最简单模型的情况下,零能量模式的数量由Lieb定理的下限给出。它们是驻波态,当引入自旋-轨道相互作用,系统成为拓扑绝缘体时,它们开始围绕纳米盘传播。螺旋边缘电流在纳米盘的边缘流动,尽管晶体动量是不明确的。我们新发现了零能态的计数规则,构建了锯齿形三角硅烯的低能理论。我们还通过计算局部概率幅和电流证明了粗糙边缘纳米盘中体边缘对应的有效性。最后,揭示了硅烯纳米盘在外加电场作用下的拓扑相变特征,我们的结果将通过STM实验观察到。
2013-08-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quasi-Ferromagnet Spintronics in Graphene Nanodisk-Lead System
锯齿形石墨烯纳米盘可以被解释为具有内部自由度的量子点。这是很好地描述了无限程海森堡模型。我们研究了它的结晶特性。在准铁磁态和准顺磁态之间存在准相变,表现为比热和磁化率的尖峰。我们还分析了当两个引线连接到纳米盘上时,晶体特性是如何受到影响的。结果表明,铅效应描述的多自旋近藤哈密顿量。比热出现一个新的峰值,基态的多重数变为无铅体系的一半。另一个铅效应是增强铁磁有序。作为铁磁体,纳米盘可以用作自旋过滤器。此外,由于弛豫时间是有限的,因此可以通过外部自旋电流来控制纳米盘的自旋。然后,我们提出了各种各样的自旋电子器件的纳米盘和铅,如自旋存储器,自旋放大器,自旋阀,自旋场效应晶体管,自旋二极管和自旋逻辑门,如自旋异或门和自旋异或门。石墨烯纳米盘很可能是未来纳米电子和自旋电子器件的基本组成部分。
2009-10-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fano Resonances of Plasmonic Nanodisk
采用时域有限差分法(FDTD)模拟了单对称破缺银纳米盘在垂直入射下的Fano共振. Fano共振的非对称线形通过改变纳米盘的张开角来控制,这种Fano分裂是宽偶极模和窄四极模重叠的结果,而宽偶极模和窄四极模的重叠可以通过增大纳米盘的半径来加强.提出了一种计算等离子体杂化的半解析方法,并利用该方法分析了四阶Fano共振的子过程。理论计算与FDTD模拟结果吻合较好,为研究和控制平面纳米结构内部的Fano共振提供了一种方法,可应用于未来的高性能Fano共振传感器。
2011-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Localized plasmons in bilayer graphene nanodisks
我们研究了双层石墨烯(BLG)纳米盘中的局部等离子体激元激发,比较AA-堆叠和AB-堆叠BLG,并将结果与两个单层的情况进行对比,而没有电子杂化。的BLG电子气的电动力学响应中描述的空间均匀的表面电导率,和一个有效的替代二维静电的方法进行所有的等离子体共振的数值计算。由于独特的电子能带结构,AA堆叠的BLG纳米盘中的传统偶极等离子体激元模式的共振频率在低掺杂区域中大致与掺杂无关,而当费米能级接近与两层之间的电子隧穿相关联的层间跳跃能量$γ$时,该模式被高度阻尼。除了传统的偶极模式,我们发现,AB堆叠的BLG纳米盘也主机一个新的等离子体模式的能量大于$γ$。该模式可以通过掺杂水平或结构尺寸来调谐,并且此外,该模式可以主导现实结构条件下的等离子体响应。
2016-02-04 cond-mat.mes-hall physics.optics
Self-modulation instability in high power ferromagnetic resonance of BiYIG nanodisks
本文研究BiYIG纳米盘高功率铁磁共振中的自调制不稳定性,通过简正模式分析与微磁学模拟揭示其机制,并实验证实双稳态动力学,为磁性纳米结构用于非传统信息处理提供新思路。
2025-03-10 cond-mat.mes-hall
Spin dynamics of anisotropic azimuthal modes in heterogeneous magnetic nanodisks
众所周知,坡莫合金纳米盘中磁涡旋态的方位角自旋波模具有圆对称性。直觉上,具有磁晶各向异性的磁性材料与方位角模式的圆对称性不相容。然而,在这篇文章中,我们报告立方方位角模式在异质纳米盘组成的坡莫合金核心和铁壳。方位角模的四重对称性是由于坡莫合金芯和Fe壳之间的交换和静磁相互作用。与圆形方位角模式的结果相比,在立方方位角模式的激励下,涡旋开关发生得更快。在Py区,受感生立方各向异性的影响,涡核的回转路径变为正方形。我们还发现了涡核尺寸和涡度的周期性振荡。我们的研究结果可能为利用异质磁性纳米结构的自旋电子学应用提供一条新的途径。
2019-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chiral Light-Matter Interactions with Thermal Magnetoplasmons in Graphene Nanodisks
University of Southern Denmark(南丹麦大学);POLIMA—Center for Polariton-driven Light–Matter Interactions, University of Southern Denmark(极化子驱动光-物质相互作用中心,南丹麦大学);Danish Institute for Advanced Study, University of Southern Denmark(丹麦高等研究院,南丹麦大学);Instituto de Química Física Blas Cabrera (IQF), CSIC(布拉斯·卡布雷拉物理化学研究所,西班牙国家研究委员会)
研究通过石墨烯纳米环中的热磁等离子体实现强手性光-物质相互作用,利用磁光响应与等离子体增强特性,提供可调谐的强手性吸收和发射能力。
2024-12-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dirac Fermions in Graphene Nanodisk and Graphene Corner: Texture of Vortices with Unusual Winding Number
基于石墨烯的狄拉克理论,我们分析了三角形锯齿形纳米盘和角的零能扇区。零能量状态被示出为索引的边缘动量和分组根据不可约表示的三角对称群$C_{3v}$。波函数被明确地构造为围绕K或K'点的全纯或反全纯函数。每个零能量模式是手征边缘模式。我们发现了一种磁涡旋结构。有趣的是,在属于$E$(双重态)表象的状态中出现了缠绕数为$2$的涡旋。这种漩涡的实现是非常罕见的。
2010-05-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Circular single domains in hemispherical small size Permalloy clusters
我们研究了在n型硅上电沉积得到的铁磁坡莫合金团簇。磁化测量显示磁滞回线几乎不依赖于温度和非常相似的形状中获得的直径大于150 nm的纳米盘。通过微磁学模拟得到的基态的自旋组态显示出具有随机手征和极化的拓扑涡旋。在小直径团簇(~ 80 nm)中的这种行为归因于在其半球形几何结构中出现的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。这种磁化行为可以用来解释在平面内和样品平面外的磁场下测量的磁阻。
2014-11-17 cond-mat.mes-hall
Giant magnetoresistance and perfect spin filter in silicene, germanene, and stanene
硅烯、锗烯和锡烯是具有螺旋边缘态的二维拓扑绝缘体。我们调查的全球和本地操作的边缘暴露给他们(i)的电荷密度波秩序,(ii)超导体,(iii)面外反铁磁,(iv)面内反铁磁场。我们表明,这些扰动影响的螺旋边缘状态以不同的方式。这样就可以实现没有边缘态的量子自旋霍尔效应。此外,这些边缘操作导致非常有前途的应用:巨磁电阻和完美的自旋过滤器。我们还研究了操作对拓扑绝缘体纳米盘的极少数边缘位置的影响。
2014-05-12 cond-mat.mes-hall
Control of spin dynamics in artificial honeycomb spin-ice-based nanodisks
我们报告的角度相关的自旋动力学的实验和理论表征的铁磁纳米盘阵列排列在蜂窝晶格。宽带铁磁共振测量的磁场和微波频率依赖性,揭示了丰富的频谱模式,强烈影响的微观网络状态。基于相对于外场的对称性参数,我们表明,铁磁网络的某些部分有助于检测到的信号。微磁模拟的实验数据的比较表明,不同的子部分的晶格主要有助于阵列的高频响应。这是证实了使用微聚焦布里渊光散射的光学特性。此外,我们发现的迹象表明,在低场范围内的涡旋状磁化配置的成核和湮灭的影响的动力学,这是不同的铁磁纳米椭圆簇。我们的工作为磁振子器件的设计开辟了新的前景,磁振子器件将低频下的回旋涡旋晶体中的几何挫折与高频下的磁振子晶体相结合。
2020-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical coupling between resonant dielectric nanoparticles and dielectric waveguides probed by third harmonic generation microscopy
局域电磁模式和可忽略的欧姆损耗决定了亚波长全介电纳米粒子的兴趣日益增长。虽然详尽的研究量处理与自由空间电磁场的全介电纳米结构的相互作用,其性能作为集成的光子元件仍然没有解决。我们提出了一个实验研究的谐振亚波长硅纳米盘和非谐振硅波导之间的光耦合,探测三次谐波发生显微镜。通过将纳米盘放置在离波导不同的距离处,我们观察到三次谐波强度调制高达4.5倍。这种调制被分配到由它们耦合到波导和随后的调制它们的磁型共振引起的纳米盘内的局部场增强的变化。有趣的是,虽然波导提出了一个额外的损失通道的nanodisk,我们观察到的nanodisk内的局部场强的增加,通过严格的全波模拟验证。这项工作使全介电纳米粒子在光子芯片上的集成迈出了一步。
2018-01-10 cond-mat.mes-hall physics.optics
Magnetic properties of carbon nanodisk and nanocone powders
我们研究了由纳米盘、纳米锥和一小部分炭黑颗粒组成的碳粉的磁性。使用超导量子干涉装置在磁场$-5<μ_{0}H<5\:\mathrm{T}$中进行磁化测量,温度范围为$2\leq T<350\:\mathrm{K}$。这些碳样品的磁化强度$M$与温度$T$和磁场$μ_{0}H$的测量显示出抗磁性和顺磁性,并具有额外的铁磁性贡献。铁磁磁化强度与通过粒子诱导X射线发射法($<75\:μ\mathrm{g/g}$)确定的Fe杂质的计算磁化强度一致。在弱磁场中的磁化测量显示出热滞后,并且对于强磁场,磁化$M$随着温度升高而随着$M\sim aT^{-α}$和$α<1$降低,这比居里定律($α=1$)慢。磁化强度$M$与磁场$μ_{0}H$的关系分别在温度$T=2\:\mathrm{K}$和$15\leq T\leq50\:\mathrm{K}$下表现出顺磁自由自旋$S=\frac{1}{2}$和$\frac{3}{2}$行为。电子自旋共振发现,当温度$T$降低($2<T<40\:\mathrm{K}$)时,电子有局域化的趋势。在这些碳锥和盘粉末样品的磁性是更复杂的自由自旋模型预测,这显然是有效的温度$T=2\:\mathrm{K}$。
2013-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Creation,transport and detection of imprinted magnetic solitons stabilized by spin-polarized current
随着最近提出在室温下将skyrmion用于赛道存储器,skyrmionics已成为一个非常有吸引力的领域。然而,对于skyrmions的稳定性,它是必不可少的,将Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用(ZH)和面外磁场到系统中。在这项工作中,我们将探索一个没有这些相互作用的系统。首先,我们提出了一种可控的方式来创建磁性skyrmions和skyrmioniums通过纳米图案化的纳米盘与磁涡旋状态的铁磁纳米轨道上的印记。然后,我们调查的印记自旋纹理从下面的纳米盘,以及它的运输所施加的自旋极化电流脉冲在纳米轨道的自旋转移扭矩的分离。运动印迹自旋织构的一个显著特征是其拓扑数Q在平均值Q=0附近振荡,就好像它是Q= +/- 1的skyrmions和Q=0的气泡之间的共振态。我们可以称之为共振磁孤子(RMS)。RMS沿着直线移动,因为它不受Skyrmion霍尔效应的影响。在我们所研究的装置中,采用相同的电极来实现印迹自旋织构的分离及其输运。此外,我们研究了RMS和磁性隧道结传感器之间的相互作用,其中RMS在纳米轨道中的通过可以被很好地检测到。我们的研究结果将有助于开发新的自旋电子器件的基础上可移动的自旋织构。
2017-02-16 cond-mat.mes-hall
Switching magnetic texture via in-plane magnetic field in noncentrosymmetric dipolar magnets: From skyrmions to antiskyrmions and nontopological magnetic bubbles
理论研究了非中心对称偶极磁体中面内磁场诱导的磁拓扑切换,通过微磁学模拟实现了反斯格明子、椭圆斯格明子与非拓扑磁泡间的确定性转换,并阐明了其物理机制。
2025-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-wave eigenmodes in direct-write 3D nanovolcanoes
由于纳米结构的几何、曲率和拓扑诱导现象,将纳米结构扩展到三维空间已经成为现代磁学、超导和自旋电子学的主要研究方向。在这里,我们介绍了钴铁nanovolcanoes-nanodisks覆盖的纳米环的目的工程的3D架构的nanomagnonics,制造的聚焦电子束诱导沉积。我们使用两个垂直的自旋波共振测量和微磁模拟证明,环环绕火山口港口的最高频率的本征模,而较低频率的本征模集中在火山口内,由于内部磁场的不均匀性。通过改变弹坑直径,我们证明了故意调谐的高频本征模式,而不影响最低频率模式。因此,将2D纳米盘扩展到第三维允许人们通过使用占地面积小30%的3D纳米火山来设计其最低本征频率。所提出的纳米火山可以被视为多模微波谐振器和纳米磁学的3D构建块。
2021-02-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The importance of substrates for the visibility of "dark" plasmonic modes
暗等离子体激元模式具有有趣的特性,例如比它们的辐射对应物更长的寿命和更窄的线宽,以及几乎没有辐射损失。然而,由于它们的光学不可接近性,它们尚未被广泛研究。利用电子能量损失(EEL)和阴极发光(CL)光谱,系统地研究了薄单晶金纳米盘中的暗径向呼吸模式(RBM)。据发现,RBM可以检测到在CL设置,尽管只收集远场。它们在CL中的可见性归因于高折射率衬底打破了镜面对称性,产生了有效的偶极矩。到远场的外耦合被证明是增强了4倍,通过增加的厚度的支持SiN膜从5到50 nm,由于在基板中的净电偶极矩增加。此外,它表明,RBM的共振能量可以很容易地通过改变纳米盘的直径进行调谐,使它们成为纳米光子应用的有前途的候选人。
2020-02-25 cond-mat.mes-hall physics.optics
Regular and chaotic vortex core reversal by a resonant perpendicular magnetic field
在交变垂直磁场的作用下,涡旋态纳米盘的极性可以有效地切换。我们预测的规则和混乱的动力学的涡旋极性,并提出简单的分析描述方面的减少涡核模型。分析了可控极性切换的条件。
2013-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin wave mediated unidirectional Vortex Core Reversal by Two Orthogonal Monopolar Field Pulses: The Essential Role of Three-dimensional Magnetization Dynamics
利用扫描透射X射线显微镜(SEM)研究了两个正交单极磁场脉冲(峰值为$B_0$,脉冲长度为60 ps,脉冲延迟时间为-400 ~+400 ps)触发圆柱形Ni 81 Fe 19纳米盘中磁涡旋核极性反转的现象.这两个脉冲在x和y方向上定向在平面内。我们实验研究了作为$B_0$和$Δ$ t函数的涡核反转。由此产生的相图示出了大区域的单向涡核切换的切换阈值调制由于方位角自旋波的共振放大。开关行为根据第一脉冲是在x方向还是y方向上施加而显著变化。这种不对称性可以通过三维微磁模拟而不是二维模拟来再现。这种行为表明,与以前的涡核反转实验相比,三维动力学在这里是必不可少的。
2016-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Twisted magnon frequency combs in ferromagnetic nanorings
College of Applied Sciences, Shenzhen University(深圳大学应用科学学院);Shenzhen Key Laboratory of Ultraintense Laser and Advanced Material Technology, Center for Intense Laser Application Technology, and College of Engineering Physics, Shenzhen Technology University(深圳技术大学工程物理学院、强激光应用技术中心及超强激光与先进材料技术深圳市重点实验室);The Center for Advanced Quantum Studies and School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University(北京师范大学天文与物理学院及量子高等研究院);Key Laboratory of Multiscale Spin Physics, Beijing Normal University(北京师范大学多尺度自旋物理重点实验室);School of Physics and State Key Laboratory of Electronic Thin Films and Integrated Devices, University of Electronic Science and Technology of China(电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室及物理学院);School of Mechanical and Electrical Engineering, Chengdu University of Technology(成都理工大学机械电气工程学院)
该研究在铁磁纳米环中发现由涡核回旋与方位角自旋波模式强耦合产生的扭曲磁子频率梳,可通过孔尺寸与面内磁场调谐,为非线性磁子学提供通用平台,具频率梳生成与精密计量应用潜力。
2026-10-01 cond-mat.mes-hall
Controlling surface charge and spin density oscillations by Dirac plasmon interaction in thin topological insulators
我们研究了薄拓扑绝缘体支撑的光学和声学等离子体激元模在红外和太赫兹频率的选择性激发。这些模式的特点是有效的净电荷或净自旋密度,分别,我们研究了它们的激发相结合的多体和电磁计算。我们首先表明,非局域性可以显着修改等离子体响应:它改变了传播等离子体的能量高达百分之几十。然后,我们讨论如何,通过改变偶极源和半无限的10 nm薄膜之间的距离,它是可能的控制激发的声学和光学传播等离子体,它可以传播超过几个等离子体波长的距离。此外,我们考虑10 nm薄TI纳米盘和研究的声学和光学局部等离子体激元模式的激发点偶极子源和平面波照明,分别。共振等离子体激元模式出现在强烈依赖于盘的大小的频率处,并且可以通过应用静电门控来潜在地调谐以修改在TI的界面处形成的导电二维层的费米能量。通过改变费米能从250 meV到350 meV,我们观察到了从~29 $μ$ m到~34 $μ$ m的谱移。最后,这些等离子体激元模式的电磁能量可以被限制在非常小的区域内,对于所考虑的较小圆盘,有效体积为~(120 nm)^3,远小于自由空间波长的立方$λ$ ^3 ~(35000 nm)^3。强约束对于实现与附近系统的非常有效的耦合是期望的。因此,我们的详细研究表明,薄的拓扑绝缘体是一个有前途的系统,以控制与等离子体共振相关的自旋和电荷振荡,与快速,紧凑和电控自旋电子器件的可能应用。
2018-11-09 cond-mat.mes-hall
Spin-wave Resonance in Arrays of Nanoscale Synthetic-antiferromagnets
研究涉及的动力学自旋驻波阵列的亚100纳米椭圆合成反铁磁(SAF)纳米盘。我们进行了详细的铁磁共振分析,结合微磁建模,找出几个突出的特点,这样的系统。一条宽线被示出为所考虑的尺寸的SAF的唯一谐振响应。我们证明了这种模式是退化的,它的激发图类似于中心和边缘型振荡的叠加。我们还展示了这种混合激励如何导致几乎两倍的增强模式的形状引起的各向异性。
2023-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Nonlinear generation of quantum-entangled photons from high-Q states in dielectric nanoparticles
我们发展了亚波长介质粒子自发参量下转换非线性产生纠缠光子的多极理论。我们表明,光激发与高品质的超腔模式的砷化铝镓(AlGaAs)纳米盘共振导致强烈增强的纠缠光子对产生与电和磁偶极子模式。我们严格的数值计算结果证实了一个分析模型,普遍描述形成的高$Q$共振态和暗态由于父多极子,即磁偶极子和磁八极子的干扰和相互作用。我们的发现和描述可以指导量子和非线性纳米光子学的应用。
2018-08-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Multiple vortex-antivortex pair generation in magnetic nanodots
磁涡旋与旋转磁场的相互作用导致涡旋-反涡旋对的成核,从而导致涡旋极性切换。这一过程的关键点是产生一个倾角,这可以解释为一个非线性共振系统的某些磁振子模式与非线性耦合。通常观察到的单倾向构造是多倾向构造的一种特殊情况。具有$n$倾角的结构的动力学被描述为具有方位角数$m=0,\pm n,\pm 2n$的非线性耦合模式的动力学。利用空间和时间变化的磁场,可以在涡旋态纳米盘中获得任意数量的涡旋反涡旋对的多倾角结构。提出了一种可能的多倾角结构生成实验装置的方案。
2010-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Plasmonic modes in cylindrical nanoparticles and dimers
我们提出了解析表达式的准静态近似内的圆柱形纳米粒子的等离子体激元模式的共振频率。我们的理论模型使我们能够获得具有任意纵横比的金属圆柱体的纵向和横向极化偶极模式,这使我们能够捕获等离子体纳米盘和纳米线的物理特性。我们还计算了量子力学修正这些谐振频率由于溢出效应,这是相关的纳米尺寸的圆柱体。我们继续考虑耦合的局部表面等离子体在二聚体的圆柱形纳米粒子,这导致集体等离子体激元激发。我们扩展我们的理论形式主义,构建一个分析模型的二聚体,描述的演变与纳米粒子间的分离所产生的明亮和黑暗的集体模式。本文对溢出效应引起的耦合模频率重正化现象进行了评述,并讨论了实验检测的一些方法。
2021-01-28 cond-mat.mes-hall physics.optics
Cavity magnonics with domain walls in insulating ferromagnetic wires
本研究利用腔光力学语言,提出通过几何Berry相位相互作用冷却磁畴壁至量子基态并制备非经典态,同时利用磁子介导长程纠缠以实现通用量子门,为绝缘铁磁材料中的拓扑缺陷量子动力学提供了新方案。
2024-01-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Twisted magnon as a magnetic tweezer
具有携带轨道角动量(OAM)的螺旋相位位错的波场已经在物理学的许多分支中实现,诸如光子、声波、电子束和中子。然而,磁振子(自旋波)$-$的OAM状态,现代磁性$-$的基石,特别是他们的影响还有待解决。在这里,我们从理论上研究了扭曲自旋波在磁性纳米柱中的产生和传播。通过证明自旋波本征模也是受限几何中OAM算符的本征态,揭示了磁振子的OAM性质。受光镊的启发,我们预测了交换耦合纳米柱$|$纳米盘异质结构中扭曲磁振子下的Skyrmion旋转,从而预测了奇异的“磁镊”效应,作为磁振子OAM操纵拓扑自旋缺陷的实际演示。我们的研究为利用磁振子的OAM自由度进行新兴的磁操纵铺平了道路。
2020-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Shape and Size-Dependent Surface Plasmonic Resonances of Liquid Metal Alloy (EGaIn) Nanoparticles
本研究针对液态金属EGaIn纳米颗粒,通过FDTD模拟与实验验证,系统探究了不同形状颗粒在紫外-可见-近红外宽光谱的局域表面等离子体共振特性,发现其在可见及近红外区的独特共振模式,为相关多领域应用提供了几何依赖的光学性能依据。
2025-06-11 cond-mat.mes-hall physics.optics