Magnon spin Nernst effect in antiferromagnets
我们预测，温度梯度可以诱导一个磁振子介导的自旋霍尔响应的反铁磁体与非平凡的磁振子贝里曲率。我们开发了一个线性响应理论，给出了一个霍尔电流被很好地定义的一般条件，即使当热霍尔响应是禁止的对称性。我们将我们的理论应用到蜂窝晶格反铁磁体中，并讨论了有限几何中磁振子边缘态的作用。
2016-11-15 cond-mat.mes-hall
Nonlinear magnon spin Nernst effect in antiferromagnets and strain-tunable pure spin current
本文研究了磁振子在非线性响应区的自旋能斯特效应。通过求解Boltzmann方程，导出了非线性磁振子自旋能斯特流的计算公式，并发现它可用磁振子的扩展Berry曲率偶极子来描述。在没有Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的情况下，各种Néel反铁磁体都可能发生非线性磁振子SNE。特别地，蜂窝和金刚石晶格反铁磁体中的非线性自旋能斯特电流可以通过应变/压力来控制。
2022-02-10 cond-mat.mes-hall
Magnon spin transport around the compensation magnetic field in easy-plane antiferromagnetic insulators
本文从理论上研究了面内磁场作用下易平面反铁磁绝缘体中的磁振子自旋输运。通过对磁振子谱的精确计算，我们发现由于磁各向异性引起的能带分裂可以被特定强度的外场完全补偿，这使得它的动力学行为几乎等价于易磁化轴反铁磁体。结果，由于偶极-偶极相互作用，先前在易轴反铁磁体中预测的内禀磁振子自旋霍尔效应在易平面反铁磁体中被激活。补偿功能还允许磁场控制的磁振子自旋寿命，因此自旋扩散长度。补偿功能是强大的双轴各向异性。
2021-06-03 cond-mat.mes-hall
Intrinsic Magnon Orbital Hall Effect in Honeycomb Antiferromagnets
从理论上研究了蜂窝状反铁磁体中磁振子轨道的输运。我们发现，即使没有自旋轨道耦合，磁振子轨道的Berry曲率也是有限的，由此产生的磁振子轨道霍尔效应是蜂窝状反铁磁体的一种本征性质，其根源仅在于交换作用和晶格结构.由于磁振子轨道霍尔效应的固有性质，磁振子轨道能斯特电导率被估计为比需要有限自旋轨道耦合的磁振子自旋能斯特电导率的预测值大几个数量级。对于预测的磁振子轨道霍尔效应的实验检测，我们调用的磁电效应耦合的磁振子轨道和电极化的强度，这使我们能够检测磁振子轨道积累通过本地电压测量。我们的结果为更深入地理解磁振子轨道的拓扑输运及其在低功率磁振子轨道电子学（即磁振子轨道电子学）中的应用铺平了道路。
2023-03-21 cond-mat.mes-hall
Magnon-polarons in cubic collinear Antiferromagnets
本文对反铁磁体中磁振子与声子-磁振子-极化子杂化所形成的激发态进行了理论研究。我们首先概述了一个一般的方法来确定哪些磁振子和声子模式可以和不能杂交的系统，从而解决有关磁振子极化子形成的定性问题。作为一个具体的和实验相关的情况下，我们研究了氧化镍定量和定性分析发现完美的协议，从而突出了前者的实力。我们发现反铁磁磁振子极化子有两个不同于铁磁磁振子的显著特征。首先，在许多立方反铁磁结构中，期望磁振子和纵向声子模式之间的杂化。第二，我们发现某些杂化的存在可以通过外部磁场来控制，这种效应是除了相对于声子模式移动磁振子模式的能力之外的。
2018-12-20 cond-mat.mes-hall
Hybrid plasmon-magnon polaritons in graphene-antiferromagnet heterostructures
我们考虑由石墨烯和绝缘反铁磁体形成的混合结构，由厚度高达$d\simeq 500 \,nm$的电介质分隔。当解耦合时，石墨烯和反铁磁表面都拥有它们自己的极化子模式，在石墨烯的情况下将电磁场与等离子体耦合，在反铁磁体的情况下将电磁场与磁振子耦合。我们表明，混合结构可以主机两种新类型的混合极化激元模式。首先，表面磁振子-等离子体激元极化激元，其色散被石墨烯层的载流子密度从根本上改变，包括群速度的符号变化。第二，表面等离子体-磁振子极化激元形成为石墨烯表面等离子体和反铁磁裸磁振子的线性叠加。这种极化激元具有两个分支的色散，由色散表面等离子体和磁振子之间的反交叉形成。我们讨论了这些新的模式结合光子，磁振子和等离子体激元，以达到新的功能的潜力。
2019-02-02 cond-mat.mes-hall
Magnon Correlation Enables Spin Injection, Dephasing, and Transport in Canted Antiferromagnets
School of Physics, Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学物理学院）
该研究提出磁振子自旋矩阵的非对角关联在倾斜反铁磁体中实现自旋注入与输运，揭示内在自旋力矩导致退相干和振荡，并可由邻近导体门控。
2025-10-18 cond-mat.mes-hall
Magnon and photon blockade in a hybrid antiferromagnet-cavity quantum system
研究了反铁磁绝缘体与腔耦合系统中的磁振子和光子阻塞，发现亮暗模行为不同，调节相互作用或施加磁场可优化阻塞效率，为量子信息技术提供单态生成途径。
2025-09-17 cond-mat.mes-hall
Magnon decay theory of Gilbert damping in metallic antiferromagnets
吉尔伯特阻尼是控制有序磁体中磁化动力学的关键特性。本文从理论上研究了反铁磁金属中磁振子通过$s$ - $d$交换相互作用衰变产生的内禀Gilbert阻尼。我们的理论描绘了金属反铁磁体由于其二分性质的阻尼的定性特征，除了提供阻尼参数的解析表达式。磁振子引起的带内电子散射被发现主要导致磁化阻尼，而内尔场被发现通过无序阻尼。根据传导电子的能带结构，我们预测，磁振子诱导的带间电子散射带交叉点周围可能会被利用工程师一个强大的Néel场阻尼。
2019-07-01 cond-mat.mes-hall
Entangled magnon-pair generation in a driven synthetic antiferromagnet
本文研究自旋轨道矩驱动合成反铁磁体中磁振子对的量子自发产生机制，类比霍金辐射，计算了磁振子流与可观测温度，并发现磁振子对具有纠缠特性，为量子磁振子学应用提供新途径。
2024-06-07 cond-mat.mes-hall
Magnon equilibrium spin current in collinear antiferromagnets
L.D. Landau Institute for Theoretical Physics（列夫·朗道理论物理研究所）
理论预测Dzyaloshinskii-Moriya相互作用可在共线反铁磁体中诱导磁振子平衡自旋流，该电流是有效磁振子矢量势的响应，可视为超导电流的磁振子类比，且效应幅度大，有望实验观测。
2026-11-13 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit coupling and linear crossings of dipolar magnons in van der Waals antiferromagnets
在具有垂直磁各向异性和反铁磁层间耦合的单斜堆叠双层蜂窝自旋晶格中，导出了由偶极-偶极相互作用引起的磁振子自旋-轨道耦合.线性交叉预测的磁振子谱带的最小值附近的G谷，以及在高频率范围内的区域边界。当层内偶极-偶极相互作用或Kitaev相互作用超过层间偶极-偶极相互作用时，连接声学和光学带的K和K'谷中的线性交叉可以被间隙化，导致从半金属到绝缘体的相变。我们的结果对分析范德华反铁磁体中的磁振子自旋动力学和输运性质是有用的。
2020-09-28 cond-mat.mes-hall
Acousto-magnonic spin Hall effect in honeycomb antiferromagnets
针对范德华反铁磁体缺乏全面磁性研究方法的问题，提出利用表面声波驱动的无耗散磁振子自旋霍尔电流作为新探针，为二维反铁磁体磁序的机械检测与操控及未来自旋电子学奠定基础。
2024-06-05 cond-mat.mes-hall
Spin transport in an electrically-driven magnon gas near Bose-Einstein condensation: Hartree-Fock-Keldysh theory
本文对处于均匀外磁场中的易平面铁磁绝缘体，通过自旋霍尔效应在金属中注入直流自旋电流，并与声子池和正常金属池接触，进行了理论研究。Keldysh路径积分形式主义被用来模拟磁振子气体驱动到一个非平衡稳态的不匹配浴温度和/或电注入，我们分析了磁振子系统在正常（未凝聚）状态，但接近玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）的不稳定性，在自洽的Hartree-Fock近似。我们发现，稳态磁振子分布函数一般具有非热形式，不能用单一的有效化学势和有效温度来描述。我们还表明，在电驱动的磁振子系统中的BEC不稳定性是由一个符号变化的磁极的虚部的长波长磁振子模式和发散的非平衡磁振子分布函数。在两个浴温的存在下，我们发现超流序参量涨落的关联长度表现出非平凡的有限温度交叉行为，比在平衡稀玻色气体中真空-超流转变的标准交叉行为更丰富。我们研究了这些热交叉的磁振子自旋电导率的后果，并获得在附近的电诱导BEC不稳定性的自旋电导率的平方根发散的倒数。一个自旋电子学设备能够测试我们的自旋输运预测进行了讨论。
2019-11-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Stability of chiral magnon condensates in collinear antiferromagnetic insulators
本文分析了单轴和双轴反铁磁绝缘体中手性磁振子凝聚体的稳定性，发现双分量凝聚与磁振子间相互作用是实现亚稳态的必要条件，而无Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的双轴系统因简并破坏无法稳定。
2025-05-02 cond-mat.mes-hall
Magnon spin transport in the van der Waals antiferromagnet CrPS4 for non-collinear and collinear magnetization
本研究针对范德华反铁磁体CrPS₄的磁振子自旋输运特性展开，通过电、热两种注入方式测试不同磁化态下的输运参数，发现共线态下存在显著输运信号而非共线态电导率近零，为二维磁体在磁振子器件中的应用提供了实验依据。
2024-11-01 cond-mat.mes-hall
Electrically Tunable Magnonic Bound States in the Continuum
本文提出利用连续谱中的磁振子束缚态（BIC）通过电流有效降低磁振子耗散，在反铁磁耦合波导中实现无耗散传输，并分析了关键参数影响，可应用于磁振子延迟线设计。
2025-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Terahertz Magnon Excitations and Switching in Non-Collinear Antiferromagnets
本文通过数值求解Landau-Lifshitz-Gilbert方程，研究了非共线反铁磁体中自旋极化电流激发的太赫兹磁振子及其基态翻转过程，并给出翻转相图，展示了其在太赫兹磁振子学和超快存储器件中的应用潜力。
2025-01-02 cond-mat.mes-hall
Rectification of the spin Seebeck current in noncollinear antiferromagnets
在没有外加磁场和自旋极化电荷流的情况下，反铁磁系统支持两个简并的磁振子模。外加的热偏压激活了磁动力学，导致从热边缘到冷边缘的磁振子流（磁振子自旋塞贝克电流）。两个简并带都对磁振子电流有贡献，但在不同的带中，磁振子下面的磁矩的取向是相反的。因此，当磁振子电流不为零时，净自旋电流为零。
2022-07-26 cond-mat.mes-hall
Symmetry breaking induced magnon-magnon coupling in synthetic antiferromagnets
本文提出了一种适用于人工合成反铁磁体微波吸收光谱的一般理论。通常情况下，SAF的两个铁磁子层的不均匀性或不同的厚度导致本征对称性破缺，而直流磁场的面外分量导致非本征对称性破缺。SAF的对称性破缺排除了具有相反奇偶性的纯同相和异相谐振模式之间的原始的受保护交叉。或者，新的频率分支成为杂交的原始裸模的破缺诱导的磁振子-磁振子耦合，这导致在铁磁共振频率的间接差距。此外，间隙宽度的依赖关系的对称性破缺的程度为几个典型的情况下，并与现有的实验进行了比较。我们的理论提供了一个简单的，但物理的理解丰富的结构的铁磁共振谱的非对称SAF。
2020-11-03 cond-mat.mes-hall
Magnon dynamics in a Skyrmion-textured domain wall of antiferromagnets
本文利用超对称量子力学精确求解二维反铁磁体斯格明子纹理畴壁上的磁振子散射问题，揭示手性增强会抑制热输运，并提出可通过斯格明子电荷密度调控自旋卡诺电子器件。
2022-10-31 cond-mat.mes-hall
Electrically Controllable van der Waals Antiferromagnetic Spin Valve
我们提出了一个自旋阀，是基于范德华反铁磁性和完全电控。该设备是由两个反铁磁终端，允许垂直偏置控制和一个链接的中心散射电位区。当两个端子中的偏置取向从平行切换到反平行时，磁阻显著变化，因为这种切换引起系统不同部分中相同自旋投影的带的失配。从密度泛函计算中示出，由Cr $_2$ Ge $_2$ Te $_6$的两个原子层封装的双层石墨烯提供了实现反铁磁性的材料平台，其对于所需的垂直电场是鲁棒的。
2021-07-13 cond-mat.mes-hall
Electrical Non-Hermitian Control of Topological Magnon Spin Transport
本研究提出通过依赖子晶格的自旋轨道力矩实现磁振子拓扑相的电学非厄米调控，可降低手性边缘磁振子阻尼、提升自旋波振幅，且放大效应对无序鲁棒，为拓扑磁振子学提供新方向。
2024-06-19 cond-mat.mes-hall
Gate control of magnon spin transport in unconventional magnon transistors based on the van der Waals antiferromagnet CrPS4
本研究针对磁子自旋电子器件的磁子输运调制需求，基于范德华反铁磁体CrPS4设计了双端（同一接触兼注入器和门）和三端（门在输运通道外）非常规磁子输运器件，实现了无相干磁子扩散输运调制，电、热生成磁子输运调制效率分别达25%/mA和16%/mA。
2024-11-28 cond-mat.mes-hall
Magnon kinetic theory of the antiferromagnetic Hanle effect
针对绝缘反铁磁体中发现的磁振子Hanle效应，该研究构建基于反铁磁奈尔序低能波的自旋输运理论，结合磁振子动力学输运与偏振相干动力学，解释实验特征并为相干控制提供新视角。
2024-03-05 cond-mat.mes-hall
Impact of spin torques and spin pumping phenomena on magnon-plasmon polaritons in antiferromagnetic insulator-semiconductor heterostructures
本文研究了自旋力矩和自旋泵浦对反铁磁绝缘体-半导体异质结构中表面磁振子极化激元色散的影响，发现通过自旋-电荷转换可耦合磁振子与等离激元，且频率修改和杂化间隙依赖于反铁磁层厚度与模式波长。
2024-03-11 cond-mat.mes-hall
The spin-flop transition in the quasi two dimensional antiferromagnet MnPS3 detected via thermally generated magnon transport
我们提出了检测自旋翻转转变的反铁磁范德华材料MnPS 3通过热产生的非局域磁振子输运使用坡莫合金检测条。反向反常自旋霍尔效应具有检测面外自旋累积的独特能力，这使得我们能够检测具有面外自旋极化的磁振子;与仅具有自旋霍尔效应并且仅对自旋累积的面内自旋极化敏感的高自旋轨道材料（诸如Pt）的条带形成对比。我们表明，非局域磁振子输运是能够测量的自旋翻转过渡的情况下，其他虚假的影响。我们的测量结果表明，自旋Seebeck效应产生的磁振子的检测之前和之后的自旋翻转过渡的磁振子自旋积累的信号反转同意与OOP自旋极化携带的磁振子模式之前和之后的SF过渡。
2022-10-04 cond-mat.mes-hall
Coupling of plasmons to the two-magnon continuum in antiferromagnets
Institute of Physics, Johannes Gutenberg-University Mainz（美因茨约翰内斯·古腾堡大学物理研究所）
研究提出在反铁磁绝缘体中等离子体与双磁子连续谱的耦合机制，实现零温下无需自旋轨道耦合的强耦合，促进磁性和电荷激发的相干能量与信息传输。
2026-01-20 cond-mat.mes-hall
Spin-Hall-Like Magnon Transport in a Synthetic Antiferromagnetic Skyrmion Lattice
Dongguan Institute of Materials Science and Technology, Chinese Academy of Sciences（中国科学院东莞材料基因高等理工研究院）；Songshan Lake Materials Laboratory（松山湖材料实验室）；Shenzhen Technology University（深圳技术大学）；Hunan University（湖南大学）；Central South University（中南大学）
研究由两个反铁磁耦合、磁织构相反的斯格明子晶格层构成的合成反铁磁斯格明子晶格中，类自旋霍尔磁子边缘输运现象，发现层极化的反向传播边缘模式源于两层相反的霍尔趋势，而非Z2拓扑保护。
2026-05-27 cond-mat.mes-hall
Impact of Magnon Interactions on Transport in Honeycomb Antiferromagnets
本文结合量子场论与平均场理论，研究蜂窝状反铁磁体中三、四磁振子相互作用对自旋能斯特效应的影响，发现三磁振子过程在零温下增强输运，而四磁振子过程在高温下抑制输运。
2024-02-22 cond-mat.mes-hall
Ground states and magnonics in orthogonally-coupled symmetric all-antiferromagnetic junctions
本文报道了具有易面各向异性的正交耦合对称全反铁磁结的富基态结构。自旋重定向过程而不是传统的自旋翻转（SF）发生，导致一个新的阶段，其中Néel矢量保持镜像反射对称性（称为“MRS阶段”）。SF和MRS相位之间的相变可以是一阶或二阶的。受外界刺激扰动后，出现了不同宇称的磁振子。对于面内直流场，磁振子之间没有耦合。当直流场变得倾斜时，具有相反宇称的磁振子之间的相干耦合出现，导致共振频率的反交叉。然而，具有相同宇称的磁振子之间的自杂交从未发生。更有趣的是，基于MRS相位的自旋波是线性偏振的，并且它们的偏振方向可以被精细控制。
2022-11-29 cond-mat.mes-hall
Temperature-Induced Magnonic Chern Insulator in Collinear Antiferromagnets
本研究发现热涨落带来的磁振子自能修正可在二维共线反铁磁体中诱导出陈绝缘相，给出了相图与转变机制，并基于MnPS3给出数值结果，提出了超越线性自旋波理论的拓扑相构建新范式。
2023-02-05 cond-mat.mes-hall
Spin Seebeck and Spin Nernst Effects of Magnons in Noncollinear Antiferromagnetic Insulators
我们的联合热自旋转换的理论和计算机实验研究表明，非共线的反铁磁绝缘体是有前途的材料产生磁振子自旋电流时，应用的温度梯度：它们表现出自旋塞贝克和自旋能斯特效应。利用Kubo理论和自旋动力学模拟，我们明确评估这些影响在一个单一的kagome片钾铁黄钾铁矾，KFe $_3$（OH）$_6$（SO $_4$）$_2$，并预测在$20 \mathrm{K}$的温度下的自旋塞贝克转换因子为$0.2 μ\mathrm{V}/\mathrm{K}$。
2019-03-28 cond-mat.mes-hall
Conversion of chiral phonons into magnons in ferromagnets and antiferromagnets
本研究通过含交换与Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的自旋模型，揭示铁磁体和反铁磁体中手性声子经几何效应调制自旋相互作用转化为磁振子的机制，发现反铁磁体中该效应可产生非零净磁化，有望实验观测。
2023-10-30 cond-mat.mes-hall
Anti-helical edge magnons in patterned antiferromagnetic thin film
本文提出在图案化反铁磁薄膜中利用重金属点阵列诱导相反 iDMI，构造由体域受限态补偿的反螺旋边缘磁振子，并通过微磁模拟验证。
2023-03-13 cond-mat.mes-hall
Electrically induced angular momentum flow between separated ferromagnets
本文提出并实验验证了一种在抗磁衬底上分离铁磁金属条之间通过电激发和电检测实现微米尺度长程角动量输运的新概念，分离了磁振子贡献，为不依赖磁性绝缘体的磁振子器件奠定基础。
2023-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Handedness manipulation of propagating antiferromagnetic magnons
该研究针对反铁磁磁振子手性调控难题，在垂直磁化人工反铁磁体中实现传播磁振子手性的电读出与操控，通过逆自旋霍尔效应电压识别手性，利用微波频率调控手性，为反铁磁磁子学应用提供新途径。
2024-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A Perspective on Magnon Spin Nernst Effect in Antiferromagnets
反铁磁材料中的磁振子激发及其物理意义使铁磁体中没有的新器件概念成为一个新的研究领域。反铁磁振子的一个独特的特性是相反的自旋极化的共存，它模仿了电子自旋在各种输运现象。其中，最突出的自旋对比现象是磁振子自旋能斯特效应（SNE），它是指通过纵向温度梯度产生横向纯磁振子自旋流。本文介绍了共线反铁磁体中磁振子SNE的研究进展，重点介绍了其物理机制和磁振子能带结构的拓扑特征。通过回顾磁振子SNE如何激发和丰富了拓扑磁振子的探索，我们提供了我们的观点，这个新兴的前沿，在未来的自旋电子纳米技术的潜力。
2022-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Influence of low-energy magnons on magnon Hanle experiments in easy-plane antiferromagnets
反铁磁材料的主机对自旋向上和自旋向下的磁振子，可以描述在一个磁振子赝自旋。这种磁振子赝自旋系统与电子载流子的赝自旋系统之间的密切相似性导致了反铁磁体中迷人现象的预测。最近，反铁磁赝自旋的相关动力学已被实验证实，特别是磁振子Hanle效应的首次观察已被报道。在这里，我们扩展的磁振子自旋输运的描述，明确考虑到有限自旋低能磁振子的贡献。在我们的实验中，我们实现了自旋注入和检测过程中的两个铂条，并研究了Pt条的反铁磁绝缘体赤铁矿薄膜中的磁振子的产生和扩散输运的影响。对于15 nm和100 nm厚的膜，我们发现一个明显的信号所造成的磁振子汉勒效应。然而，磁振子自旋信号表现出明显的差异，在这两种膜。与薄膜相比，对于较厚的薄膜，我们观察到在高磁场范围内的振荡行为以及在低磁场范围内的附加偏移信号。我们把这种偏移信号归因于有限自旋低能磁振子的存在。
2021-12-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ultrastrong magnon-photon coupling in superconductor/antiferromagnet/superconductor heterostructures at terahertz frequencies
Moscow Institute of Physics and Technology（莫斯科物理技术学院）；School of Physics, Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学物理学院）；National Research University Higher School of Economics（国立研究型高等经济大学）
研究通过量子和经典视角预测在太赫兹频率下超导/反铁磁体/超导异质结构中实现磁子与光子超强耦合，通过磁场调控磁子模式与光子的耦合强度，并实现磁子极化子的高速传输。
2026-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tunable magnon-magnon coupling in synthetic antiferromagnets
在这项工作中，我们研究了磁振子-磁振子耦合在合成反铁磁体（SyAF）在室温下使用微波光谱。两个不同的自旋波模式被清楚地观察到，并在简并点杂交。我们提供了一个捕获耦合现象的唯象模型，并通过实验证明了耦合强度是由面外倾角以及层间交换场控制的。我们数值计算表明，自旋电流介导的阻尼在SyAF中起着影响耦合强度的作用。
2020-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
All-magnonic Stern-Gerlach effect in antiferromagnets
Stern-Gerlach（SG）效应是众所周知的，因为磁场梯度使携带磁矩的原子束分裂，导致电子自旋的概念。反铁磁体可以容纳两个自旋极化方向相反的磁振子模，这与电子的自旋性质相当。本文提出了反铁磁子系统中存在全磁子SG效应，即线偏振的自旋波束被直的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用（Dzyaloshinskii-Moriya interaction，Dzyaloshinski-Moriya interaction）界面偏转成两个沿两个离散方向传播的相反偏振的自旋波束.此外，我们观察到反铁磁自旋波的双聚焦弯曲的界面，这也可以空间分离的热磁振子与相反的极化。我们的研究结果为理解反铁磁振子自旋的丰富现象提供了一个独特的视角，并将有助于反铁磁自旋电子器件的极化相关应用。
2022-04-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrically switchable entanglement channel in van der Waals magnets
二维层状范德华磁体由于其优异的电学性质，在基础物理和应用物理研究中具有广阔的应用前景。然而，vdW磁体与自旋电子学以及量子信息科学的联系尚不清楚。特别是，它仍然是难以捉摸的，是否有新的磁现象只属于vdW磁铁，但缺乏在广泛研究的晶体磁铁。在这里，我们考虑的量子相关性的磁振子在一个分层的vdW磁体，并确定一个纠缠通道的磁振子跨磁层，它可以有效地调谐，甚至确定性地打开和关闭的磁和电的手段。这是vdW磁体的一个独特特征，其中基本物理学在交换和各向异性场的竞争作用方面得到了很好的理解，这些竞争作用有助于磁振子激发。此外，我们还证明了这种可调纠缠通道可以介导两个远距离量子比特的电可控纠缠，这也提供了一种间接测量磁振子纠缠的协议。我们的研究结果提供了一种新的途径来电操纵量子位，并进一步开辟了新的机会，利用vdW磁铁的量子信息科学。
2021-03-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Observation of Antiferromagnetic Magnon Pseudospin Dynamics and the Hanle effect
我们报告的实验证明相干控制的磁振子自旋输运和赝自旋动力学的反铁磁绝缘体赤铁矿的薄膜利用两个Pt条的全电磁振子注入和检测。在探测器上测得的磁振子自旋信号揭示了其极性随外加磁场的振荡。我们定量解释我们的实验中的扩散磁振子运输和磁振子赝自旋的易平面各向异性和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用所造成的相干进动。这一实验观察可以被视为电子汉勒效应和Datta-Das晶体管的磁振子模拟，开启了反铁磁振子的高潜力，实现了丰富的电子启发现象。
2020-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Long-lived Zone-boundary Magnons in an Antiferromagnet
本文在反铁磁绝缘体CoTiO3中发现了长寿命的区界THz磁振子，其寿命长于区中心磁振子，揭示了反铁磁序与交换各向异性等因素对延长磁振子寿命的积极作用，为拓扑磁振子的未来研究提供了新视角。
2025-04-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic spin Nernst effect of magnons in a noncollinear antiferromagnet
研究了非共线反铁磁绝缘体中的内禀磁振子自旋电流。我们引入了非共线反铁磁体中的磁振子自旋流的定义，发现它一般是不守恒的，但对于某些对称性和自旋极化，非守恒项的平均效应可以消失。我们建立了非共线反铁磁体中磁振子在温度梯度作用下的一般线性响应理论，并分析了对称性对响应张量的影响。我们将这一理论应用于单层钾铁黄钾铁矾KFe $_3$（OH）$_6$（SO $_4$）$_2$，并预测了可测量的自旋电流响应。
2019-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Weak localization of magnons in a disordered two-dimensional antiferromagnet
提出了无序二维反铁磁体中磁振子的弱局域化。在线性响应理论和线性自旋波近似下，我们导出了无序海森堡反铁磁体磁振子的纵向热导率$κ_{xx}$。我们发现，粒子-粒子型多重杂质散射对磁振子的后向散射有临界增强作用。这种反向散射导致长度尺度为二维的$κ_{xx}$的对数抑制。我们还讨论了非弹性散射对$κ_{xx}$温度依赖性的可能影响。这种弱局域化对于控制磁振子热流的开启和关闭是有用的。
2018-01-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Electron-magnon spin conversion and magnonic spin pumping in antiferromagnet/heavy metal heterostructure
研究了有限温度下反铁磁体与重金属界面上电子自旋与磁振子自旋的交换。基本的物理机制是基于自旋扭矩与创建/湮灭的热磁振子与右手和左手极化。产生/湮灭过程强烈地依赖于电子的极化和磁振子自旋之间的相对取向。对于一个足够强的自旋转移力矩（STT），转换过程变得非线性，产生一个非零的净自旋泵浦电流的原子力显微镜，可以检测到在相邻的金属层。施加外部磁场使得可以操纵STT驱动热自旋泵浦。我们的理论结果是实验上可行的，是一个直接相关的反铁磁基自旋电子器件。
2020-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Theory of magnon hydrodynamics in collinear antiferromagnets
Norwegian University of Science and Technology（挪威科技大学）
该研究提出了一种理论框架，用于研究反铁磁体中磁激子的流体动力学行为，揭示了磁激子间相互作用对自旋电流传播的显著影响，并提出了可访问性参数以量化内带动量转移。
2025-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnon-photon coupling in antiferromagnets
反铁磁体中的磁振子-光子耦合具有许多在铁磁体或亚铁磁体中不存在的吸引人的特征。我们用量子力学的方法证明了，在没有外场的情况下，两个简并自旋波带中的一个与光子耦合，而另一个不与光子耦合。当耦合自旋波与光子模的频率接近时，光子模与耦合自旋波发生交叉。类似于铁磁对应物，磁振子-光子耦合强度与反铁磁体中自旋数$\sqrt{N}$的平方根成正比。外场消除了自旋波简并，两个自旋波带都耦合到光子，导致磁振子和光子之间的两个反交叉。在反交叉频率附近观察到两个透射峰。允许清楚区分两个透射峰的最大阻尼与$\sqrt{N}$成比例，并且它远低于反铁磁绝缘体的阻尼。因此，在反铁磁体中可以实现强磁振子-光子耦合，光子与磁振子之间的相干信息传递是可能的。
2017-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coplanar cavity for strong coupling between photons and magnons in van der Waals antiferromagnet
研究了氮化铌超导共面波导谐振器在磁振子-光子耦合混合量子器件中的性能。我们发现内部品质因数~ 20000在20 mK的基础温度，在零磁场。我们发现，通过减少膜厚度低于100 nm的内部品质因数大于1000可以保持高达1 T的平行磁场和垂直磁场的~ 100 mT。我们进一步证明了微波光子在这些谐振腔中的强耦合，与范德华反铁磁体铬的磁振子，这表明这些腔作为一个很好的平台，研究磁振子光子耦合在二维磁振子为基础的混合量子系统。我们证明了强磁振子光子耦合的反铁磁体的光学和声学磁振子模式。
2021-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Revealing ultra-strong magnon-photon coupling in a polar antiferromagnet Fe2Mo3O8 by time domain terahertz spectroscopy
磁振子与电磁波之间的强耦合可以导致耦合自旋光子准粒子的形成，称为磁振子极化激元。近年来，微波谐振腔内铁磁系统的这一现象得到了广泛的研究。然而，形成磁振子极化激元很少看到的反铁磁体（AFM），因为强耦合条件是不容易满足的。在这里，我们提出了时域太赫兹测量的多铁性极性反铁磁体Fe 2 Mo 3 O 8。我们清楚地发现两个模式之间的频率高于和低于电活性磁振子频率低于TN，我们分配到AFM磁振子极化激元的形成。基于能级分裂，导出了一种超强自旋光子耦合效应。然而，AFM磁振子极化激元是缺席的频域测量。我们的工作揭示了超短太赫兹脉冲驱动的相干磁振子形成为探测极化激元模分裂提供了一种新的途径。
2020-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Ultrafast coherent magnon spin currents in antiferromagnets
本研究提出在宇称-时间对称反铁磁体中叠加多个相干磁振子对模式，利用线偏振光产生方向可控的超快净自旋流，并可进一步叠加正交自旋流形成圆形自旋流。
2025-07-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Magnon-magnon coupling efficiency of $η$=0.5 in weakly pinned synthetic antiferromagnets
本研究利用钉扎合成反铁磁体，通过调节反铁磁层厚度和增强钉扎层各向异性，实现高效磁振子模式激发，耦合效率达0.5，接近超强耦合，为量子磁振子应用提供新途径。
2025-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
