Spontaneous magnon decays in planar ferromagnet
我们预言,自旋波在易平面铁磁体有一个有限的寿命在零温度下,由于自发衰变。在零磁场中,阻尼由三磁振子衰减过程决定,而在横向磁场中,两粒子通道中的衰减占主导地位。在自旋波理论的框架下,对具有各向异性参数$λ<1$的$XXZ$正方晶格铁磁体的磁振子阻尼进行了显式计算。在零磁场下,$λ^*<λ<1$与$λ^*\approx 1/7$发生衰变.我们还讨论了在一些铁磁绝缘体的预测效果的实验观察的可能性。
2011-05-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Magnon Energy Renormalization and Low-Temperature Thermodynamics of O(3) Heisenberg Ferromagnets
本文给出了$D$维O(3)Heisenberg铁磁体晶格磁振子场的微扰理论。格点磁振子场的有效哈密顿量从有效拉格朗日量开始得到,描述磁振子-磁振子相互作用的两个主要贡献被确定为单位矢量场的通常梯度项和源自有效拉格朗日量的Wess-Zumino-Witten项的部分。引入了具有导数耦合的格点标量场的Feynman图,在此基础上研究了磁振子-磁振子相互作用对磁振子自能和铁磁自由能的影响。我们还评论外观的虚假条款在低温系列的自由能通过检查磁振子-磁振子相互作用和内部对称性的有效哈密顿量(拉格朗日)。
2013-06-24 cond-mat.str-el
Damped Topological Magnons in the Kagomé-Lattice Ferromagnets
我们证明了相互作用可以大大破坏几何阻挫晶格上铁磁体中磁振子的自由粒子描述。由Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用促进的非谐耦合和高度简并的两磁振子连续谱产生了强的、非微扰的高能磁振子模阻尼。我们提供了一个详细的帐户上的kagomé晶格的$S=1/2$铁磁体的效果,并提出进一步的实验。
2016-10-20 cond-mat.str-el
Magnon self energy in the correlated ferromagnetic Kondo lattice model: spin-charge coupling effects on magnon excitations in manganites
利用图解展开法计算了关联铁磁Kondo晶格模型中自旋-电荷耦合引起的磁振子自能。系统地将自能和顶点校正形式的相关效应,扩展计划明确地保留了连续的自旋旋转对称性,因此戈德斯通模式。由于在中等耦合和铁磁锰氧化物相关的最佳带填充下,关联FKLM的重整化磁振子能量几乎与关联项无关。即使在更高的能带填充下,尽管表现出整体的非海森堡行为,但在Γ-X方向上的磁振子色散仍然保持接近海森堡形式。因此,实验观察到的掺杂依赖区界磁振子软化必须归因于自旋轨道耦合效应。
2013-06-12 cond-mat.str-el
Soliton-Magnon Scattering in Two-Dimensional Isotropic Ferromagnets
研究了各向同性铁磁体中二维拓扑Belavin-Polyakov孤子对磁振子的散射。散射问题的解析解构造:(i)准确地为任何磁振子波矢量的分波与方位角数m=1(平移模式),和(ii)在长波和短波限制的休息模式。磁振子模式的频率被发现的有限尺寸的磁铁。建立了孤子运动的有效方程。在长波近似下,得到了与孤子-磁振子相互作用有关的磁振子态密度。
1999-05-24 cond-mat.str-el
Interplay of electronic and spin degrees in ferromagnetic SrRuO$_3$: anomalous softening of magnon gap and stiffness
用非弹性中子散射实验研究了铁磁SrRuO $_3$的磁振子色散随温度的变化。即使在低温下,磁振子模也表现出相当大的加宽,指向与载流子的强相互作用。我们发现一个反常的温度依赖性的磁振子间隙和磁振子刚度,软化后冷却在铁磁相。这两种效应都是反常霍尔效应的温度依赖性。我们认为,这些结果表明,外尔点和反常霍尔效应可以直接影响自旋动力学的金属铁磁体。
2019-02-11 cond-mat.str-el
Concurrence of topological electrons and magnons in the Kagome ferromagnet CoCu3(OH)6Cl2
自旋和电荷是电子的两个相互关联的性质。然而,以往的拓扑物质研究工作大多是分别研究电子和磁振子激发。本文采用密度泛函理论和Schwinger玻色子方法相结合的方法,同时计算了具有铁磁基态的CoCu 3(OH)6Cl 2的拓扑电子能带结构和拓扑磁振子谱.这种材料提供了一个理想的平台来研究不同类型的拓扑激发的相互作用。我们的工作也为处理具有窄带隙的关联拓扑磁系统提供了一种有用的方法。
2020-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Discovery of terahertz-frequency orbitally-coupled magnons in a kagome ferromagnet
Tsinghua University(清华大学);Beijing Normal University(北京师范大学);Xiamen University(厦门大学);Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);Beijing Institute of Technology(北京理工大学);Fudan University(复旦大学)
本研究利用时间分辨Kerr旋转光谱在拓扑kagome铁磁体Co3Sn2S2中发现6 K下0.61和0.49 THz的轨道耦合磁振子共振,揭示自旋—轨道强耦合机制及其太赫兹自旋电子应用潜力。
2024-08-18 cond-mat.str-el
One dimensional gapless magnons in a single anisotropic ferromagnetic nanolayer
该研究发现具有法向轴各向异性的平面铁磁体中存在局域于畴壁的一维无隙磁振子,其可在极低温度下参与自旋相关散射过程,补充了仅在有限温以上起作用的带隙磁振子模式。
2003-10-07 cond-mat.str-el
Interacting topological magnons in a checkerboard ferromagnet
本文利用一阶格林函数方法研究二维棋盘状铁磁体中磁振子-磁振子相互作用对拓扑的影响,发现体系具有两个拓扑相,且随温度升高发生两次拓扑相变,并可通过温度或磁场调控。
2023-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Free from spurious solutions integral equation for three-magnon bound states in 1D XXZ ferromagnet
本文提出了XXZ自旋链中三磁振子束缚态的一个新的积分方程。与C. K. Majumdar大约40年前这个方程没有虚假的解决方案。这样的优点是在Bloch基中而不是在平波基中分解波函数的结果。
2012-08-30 cond-mat.str-el
Fermionic representation for the ferromagnetic Kondo lattice model -- diagrammatic study of spin-charge coupling effects on magnon excitations
一个纯粹的费米子表示介绍了铁磁近藤晶格模型,它允许采用传统的图形工具来研究相关效应。量子1/S修正磁振子激发进行了研究,使用系统的逆简并扩展计划,其中包括自能和顶点修正的形式的相关效应,同时明确地保持连续的自旋旋转对称性。磁振子自能的研究在整个范围内的相互作用强度,并示出导致强磁振子阻尼和异常软化的区域边界模式,这占最近的自旋波测量的铁磁锰氧化物中观察到的几个区域边界异常。
2007-10-15 cond-mat.str-el
Topological phase transition in magnon bands in a honeycomb ferromagnet driven by sublattice symmetry breaking
铁磁蜂窝系统在次近邻Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用(dzyaloshinskiii-Moriya interaction,dzyaloshinski-Moriya interaction)的存在下会表现出磁振子拓扑相。受亚晶格磁各向异性控制的最新进展的启发,我们研究了蜂窝铁磁单层和双层的磁振子带的拓扑相位,由于不同的各向异性能量,蜂窝铁磁单层和双层的亚晶格对称性破缺。我们证明了在拓扑磁振子绝缘体和拓扑平凡磁振子相之间存在一个拓扑相变,这种相变是由磁振子相对尺寸的变化和子晶格间的各向异性差异所驱动的.提出了磁振子霍尔热导率作为磁振子拓扑的实验探针。
2022-03-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Multi-magnon bound states in easy-axis ferromagnetic zigzag spin chain
研究了具有弱各向异性铁磁近邻和反铁磁次近邻交换的自旋1/2链的阻挫问题。重点研究了基态相图铁磁区的激发谱和低温热力学。结果表明,该模型的激发谱具有多磁振子束缚态存在的特征。这些激发决定了低温磁化率。结合磁振子复合体的能量发现使用微扰理论和数值计算的标度估计。所考虑的模型的关系,边共享铜氧化物$Li_2CuO_4$进行了讨论。
2008-12-08 cond-mat.str-el
Magnon Pumping by a Time-Dependent Transverse Magnetic Field in Ferromagnetic Insulators
对含时横向磁场作用下铁磁绝缘体中的磁振子抽运效应进行了理论研究。通过计算自旋连续性方程中的磁振子源项,讨论了磁振子流的产生。这一项表示由外加横向磁场引起的磁振子的不守恒。磁振子源项具有随横场角频率变化的共振结构,这一事实有助于增强泵浦效应。
2011-03-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological Magnon-Phonon Hybrid Excitations in Two-Dimensional Ferromagnets with Tunable Chern Numbers
本文从理论上研究了二维铁磁体中的磁振子-声子混合激发。混合激发,这是被称为磁振子极化子的散装带,分析表明是拓扑非平凡的,拥有有限的陈数。我们还证明了磁振子极化子带的陈数和带交叉线的数目可以通过外加磁场来控制。对于实验,我们建议使用热霍尔电导率作为探针的磁振子极化子的有限Berry曲率。我们的研究结果表明,一个简单的铁磁体上的正方形晶格支持拓扑非平凡的磁振子极化子,推广拓扑激发在传统的磁系统。
2019-07-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological magnons in one-dimensional ferromagnetic Su-Schrieffer-Heeger model with anisotropic interaction
研究了具有各向异性交换作用的一维铁磁(FM)Su-Schrieffer-Heeger(SSH)模型中的拓扑磁振子.除了细胞间的各向同性海森堡相互作用外,细胞间的各向异性交换相互作用,即Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用(Dzyaloshinskiii-Moriya interaction,Dzyaloshinskii-Moriya interaction)和伪偶极相互作用(pseudo-dipolar interaction,PDI)也可以诱导非平凡相的出现,其中两个简并的能隙边缘态分别位于一维链的两端,而细胞内相互作用则不利于拓扑相的出现.它们之间的相互作用对拓扑相变具有协同效应,这与二维铁磁体中的拓扑相变有很大不同。这些结果表明,1D磁振子具有丰富的拓扑相图,与电子版本的SSH模型甚至2D磁振子明显不同。由于这种一维拓扑磁振子系统的低维结构特点,磁振子晶体可以自下而上构造,这在新型磁振子器件的设计中具有重要的潜在应用。
2022-10-27 cond-mat.str-el
The competition between low-temperature kinks and magnons at the vicinity of the deconfinement transition point in 1D easy-axis XXZ ferromagnet
研究一维易轴XXZ铁磁体退禁闭转变点附近的有序相和量子超临界低温区域,发现有序相由磁振子主导,而量子超临界区由扭结主导,并详细处理了伊辛模型。
2026-07-01 cond-mat.str-el
Nonlocal drag by topological surface magnons in a pyrochlore ferromagnet
准粒子波函数的非平凡拓扑可以以可观测的表面态的形式表现出来。这在电子系统中已经很好地建立起来,狄拉克和外尔半金属将这些拓扑保护实体的奇异性质带到了前面。磁振子--指的是局部自旋的集体激发--提供了另一个领域,其中许多概念可以实现。在这里,我们报告的烧绿石铁磁体,理论上预测主机等拓扑磁振子的磁热测量。结果表明,在Y $_2$ V $_2$ O $_7$单晶样品上沉积金属层的热电势可以用来测量磁振子霍尔效应。此外,拓扑保护的磁振子表面状态的直接表现形式被观察到-通过这些表面自旋电流施加在相邻金属层的传导电子的界面阻力。
2022-10-13 cond-mat.str-el
Relativistic and thermal effects on the magnon spectrum of a ferromagnetic monolayer
研究了具有C2 v对称性的铁磁单层膜(Fe/W(110))的自旋模型,该模型考虑了磁各向异性项和Dzyaloshinsky-Moriya相互作用.利用准经典随机Landau-Lifshitz-Gilbert方程,利用线性响应理论导出了系统的磁振子谱。Dzyaloshinsky-Moriya相互作用导致光谱的不对称性,而各向异性项引起间隙。结果表明,在晶格缺陷的存在下,无论是Dzyaloshinsky-Moriya相互作用和两个网站的各向异性导致软化的磁振子能量。本文发展了两种研究有限温度下磁振子谱的方法。将理论结果与原子自旋动力学模拟结果进行了比较,发现两者吻合较好。
2013-11-29 cond-mat.str-el
Crystalline symmetry-dependent magnon formation in itinerant ferromagnet SrRuO3
SrRuO3(SRO)是一种巡游铁磁体,具有电荷、自旋和晶格自由度之间的强耦合。这种强耦合表明SRO的电子和磁性行为对晶格畸变的变化非常敏感。在这里,我们展示了自旋相互作用和由此产生的磁振子形成的变化与修改的结晶取向。我们制备了具有(100)、(110)和(111)表面取向的SRO外延薄膜,以系统地调制自旋相互作用和自旋维度。在(111)取向的SRO薄膜中,自旋维数的降低和交换相互作用的增强显著抑制了磁振子的形成。我们的研究全面展示了关联氧化物薄膜中磁振子形成和自旋相互作用的易调谐性。
2020-12-22 cond-mat.str-el
Anisotropic magnon damping by zero-temperature quantum fluctuations in ferromagnetic CrGeTe$_3$
自旋和晶格是固体中的两个基本自由度,它们在磁性有序晶格中关于平衡值的波动分别形成称为磁振子(自旋波)和声子(晶格波)的准粒子。在大多数具有强自旋-晶格耦合(SLC)的材料中,自旋和晶格的相互作用在磁振子和声子模的名义交叉点处的自旋波色散中诱导能隙。在这里,我们使用中子散射表明,在二维(2D)范德华蜂窝晶格铁磁CrGeTe 3,自旋波在2D平面内传播表现出异常的色散,阻尼和击穿的准粒子守恒,而磁振子沿c轴的行为作为预期的本地时刻铁磁体。这些结果表明存在的动态SLC所产生的零温度量子涨落CrGeTe 3,表明所观察到的平面内自旋波是混合自旋和晶格准粒子从根本上不同于纯磁振子和声子。
2022-06-23 cond-mat.str-el
Thermal Evolution of Dirac Magnons in the Honeycomb Ferromagnet CrBr$_3$
CrBr $_3$是二维蜂窝状铁磁体的一个很好的实现,它提供了一个具有狄拉克磁振子和拓扑特征的石墨烯的玻色子等价物。我们使用最先进的仪器进行非弹性中子散射(INS)测量,以更新50年前的数据,从而能够与最近的实验声称在狄拉克点的显着差距和热磁振子重整化的理论预测进行明确的比较。我们证明了CrBr $_3$的次近邻$J_2$和$J_3$相互作用约为$J_1$的5\%,在K点处具有理想的狄拉克磁振子色散,以及相关的同位旋缠绕特征.的磁振子寿命和热带重正化显示普遍的$T^2$的相互作用自旋波治疗预期的演变,但测量的色散缺乏预测的范霍夫功能,突出需要更深入的理论分析。
2022-04-24 cond-mat.str-el
Interacting topological magnons in the Kitaev-Heisenberg honeycomb ferromagnets with Dzyaloshinskii-Moriya interaction
Jishou University(吉首大学)
研究了具有DMI相互作用的Kitaev-Heisenberg蜂窝铁磁体中磁子相互作用对拓扑相变临界温度的影响
2026-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Bethe Ansatz for two-magnon scattering states in 2D and 3D Heisenberg-Ising ferromagnets
本文提出了各种不同的Bethe不等式,用于计算二维和三维Heisenberg-Ising铁磁体中的散射双磁振子态。结果表明,对于二维正方形(三维qubic)有限周期或无限晶格,约有一半(3/4)的态具有正确的二维(3D)广义Bethe形式。其余的散射状态处理(无限晶格上)内的退化离散衍射修改的Bethe ananterior作者先前提出的。
2018-02-15 cond-mat.str-el nlin.SI
Topological Magnons in a One-dimensional Itinerant Flatband Ferromagnet
不同于以往的拓扑磁振子出现在局域自旋模型中的情况,我们提出了一种替代方案,巡游电子磁体可以托管拓扑磁振子。一个一维的Tasaki模型与一个平带被认为是原型。这个模型可以被看作是一个四分之一填充的周期性安德森模型与杂质位于之间,并与最近邻的导电电子杂交,以及哈伯德排斥这些电子。通过增加Hubbard相互作用,声学和光学磁振子之间的间隙关闭和重新打开,而声学带的Berry相位从0变化到$π$,导致拓扑转变的发生。在这种转变之后,总是存在间隙中的边缘磁振子模式,这是一致的体边缘对应。Hubbard相互作用驱动的跃迁揭示了实现非平凡磁振子带的新机制。
2018-06-04 cond-mat.str-el
Zero-magnon sound in quantum Heisenberg ferromagnets
利用泛函重整化群方法,我们证明了在低温和一定的磁场范围内,$D\leq 2$维量子海森堡铁磁体的纵向动力学结构因子呈现出一个定义明确的准粒子峰,该峰具有线性色散,我们将其确定为零磁振子声.在$D>2$中,可用于衰变成横向自旋波的较大相空间仅导致以零频率为中心的宽峰,其宽度与动量成线性比例。
2021-01-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Anisotropic magnons in a layered honeycomb ferromagnet
STFC Rutherford Appleton Laboratory(STFC卢瑟福阿普尔顿实验室);Oak Ridge National Lab(橡树岭国家实验室)
研究发现层状蜂窝铁磁体CrSiTe₃中存在各向异性磁激子,推测其由交换各向异性引起,但Kitaev-like相互作用无法完全解释光谱特征。
2026-07-29 cond-mat.str-el
Magnon spectrum in ferromagnets with a skyrmion
用单个Skyrmion在基态对二维各向同性海森堡铁磁体中的自旋波激发进行了分析。我们采用半经典量子化方法的思想,适当修改的晶格模型和自旋算符的Maleyev-Dyson玻色子表示的使用。由此得到的磁振子薛定谔方程描述了自旋波激发的色散和波函数,具有严格的非负谱。与通常的铁磁体相反,我们证明了三个零模式的存在,对应于自发违反的Skyrmion配置的共形对称性。
2015-10-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Interaction induced topological magnon in electron-magnon coupled systems
The University of Tokyo(东京大学)
电子-磁子耦合系统中,通过交换耦合导致时间反演对称性破缺,使铁磁体产生拓扑磁子。
2026-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetic field control of topological magnon-polaron bands in two-dimensional ferromagnets
本文从理论上研究了正方晶格铁磁体在磁场作用下通过改变磁场方向产生的磁振子-声子混合激发。通过考虑所有三种声子模式:垂直声子、横向声子和纵向声子,研究了混合激发的体带,称为磁振子-极化子。我们证明了三种杂交的拓扑性质在Berry曲率和Chern数方面是不同的。我们还发现能带的拓扑性质可以通过改变磁场的方向来控制,表现出一个或多个拓扑相变。提出了霍尔热导率随磁场方向的变化关系,作为对理论结果的实验探索。
2019-10-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Higher-order Topological Phases of Magnons in van der Waals Honeycomb Ferromagnets
我们从理论上提出了一种二阶拓扑磁振子绝缘体,它是由具有反铁磁层间耦合的范德华蜂窝铁磁体堆叠而成。该系统具有Z $_{2}$拓扑相,并受到伪时间反演对称性(PTRS)的保护。易平面各向异性项破坏PTRS并破坏拓扑相位。然而,它尊重磁二重旋转对称性,这保护了双层中的角模和沿堆叠方向的铰链模的二阶拓扑相位。此外,引入的交错层间耦合建立Z $_{2}$ $\times$ Z拓扑结构,产生携带非零陈数的带隙拓扑表面模式。因此,手征铰链模式沿着长方体几何形状中的水平铰链传播,并且对紊乱是鲁棒的。我们的工作将范德华平台中的高阶拓扑和磁振子联系起来,并可用于构造拓扑磁振子器件。
2022-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnon scattering and transduction in Coulomb-coupled quantum Hall ferromagnets
Rice University(莱斯大学);Bucknell University(巴克内尔大学)
本文研究了量子反铁磁体中Coulomb相互作用导致的磁极散射与Skyrmions介导的层间磁极转换现象,揭示了长距离磁极学的潜力。
2026-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin functional renormalization group for quantum Heisenberg ferromagnets: Magnetization and magnon damping in two dimensions
我们使用我们两人最近开发的自旋泛函重整化群[J. Krieg和P. Kopietz,Phys. Rev. B $\bf{99}$,060403(R)(2019)]来计算由于量子海森堡铁磁体的经典纵向波动引起的磁化强度$M ( H , T )$和磁振子的阻尼。为了保证磁场$H \rightarrow 0$为零时,自旋旋转不变性自发破缺时磁振子谱是无隙的,我们用Ward恒等式表示磁振子自能的磁化强度.在二维中,我们的方法正确地预测了在有限温度下$T$的$H=0$的长程磁序的情况下。磁振子谱则呈现出一个能隙,我们由此得到横向关联长度。我们还计算了磁振子的波函数重整化因子。作为一个数学副产品,我们推导出一个递归形式的广义威克定理的自旋算符在频率空间,这有利于计算任意时间有序的连接关联函数的孤立自旋在磁场。
2019-11-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el