Chiral magnon-polaron edge states in Heisenberg-Kitaev magnets
该研究探究无反演对称二维磁体的自旋-晶格涨落相互作用,推导磁振子与手性声子的磁弹性耦合形式,借助Heisenberg-Kitaev-Γ模型揭示圆偏振磁振子-极化子边缘态的产生机制,为角动量转移研究奠基。
2024-05-28 cond-mat.mes-hall
Hall effect driven by non-collinear magnetic polarons in diluted magnetic semiconductors
本文发展了稀磁半导体(DMS)中由非共线磁织构驱动的霍尔效应(拓扑霍尔效应- THE)理论。我们证明了载流子自旋轨道相互作用在束缚磁极化子(BMP)内部诱导了手性磁有序。非共线BMP的内部结构由自旋轨道耦合的类型控制,允许创建skyrmion-(Rashba)或antiskyrmion-样(Dresselhaus)配置。巡游载流子在极化子上的非对称散射导致了霍尔信号,这种信号存在于弱的外磁场和低温下。我们指出,DMS为基础的系统允许一个实验研究的载体自旋极化和非共线的磁性织构形状的依赖。
2018-01-29 cond-mat.mes-hall
Facet-dependent magnon-polarons in epitaxial ferrimagnetic Fe3O4 thin films
磁振子极化子是磁有序材料中晶格振动和自旋波的强磁弹性耦合产生的相干混合准粒子。磁振子极化子是磁振子自旋电子器件中必不可少的一个重要组成部分,它为磁振子的操纵提供了一个强有力的工具,近年来引起了人们的广泛关注。在这项工作中,我们报道了通过自旋塞贝克效应测量在外延铁磁Fe 3 O 4薄膜中实验观察到的依赖于晶面的磁振子极化子。在(110)和(100)取向的Fe_3O_4薄膜中,磁振子极化子的临界磁场分别为1.5 T和1.8 T,这是由于沿[110]和[100]方向的声子速度不同造成的。随着温度的降低,(110)和(100)取向的Fe3O4薄膜中磁振子极化子增强的自旋Seebeck电压降低,这可能是由于温度升高时磁振子极化子散射增强所致.这项工作表明,在外延磁性薄膜的晶体结构工程作为一个有前途的路线来操纵未来的磁振子自旋电子学应用的磁振子极化子。
2020-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Topological magnon-polarons in honeycomb antiferromagnets with spin-flop transition
本研究理论分析二维蜂窝反铁磁绝缘体中磁振子-极化子的热霍尔输运,揭示垂直磁场诱导的自旋翻转相变及其磁弹性内在贡献,并给出电导率随磁场与温度的变化。
2024-01-29 cond-mat.mes-hall
Topological characterization of magnon-polaron bands and thermal Hall conductivity in a frustrated kagome antiferromagnet
本研究针对阻挫kagome反铁磁体,提出基于正则自旋-派尔斯变换的解析方法,分析局域与非局域自旋-声子耦合下磁振子-极化子的拓扑特征及相变,揭示其对热霍尔电导率的影响,为阻挫磁性与极化子物理的交叉研究提供平台。
2025-06-25 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。
2026-06-16 cond-mat.mes-hall
Magnon polaron formed by selectively coupled coherent magnon and phonon modes of a surface patterned ferromagnet
不同激发态的两个量子之间的强耦合导致杂化态的形成,这为开发新的自由度以高效率和高精度控制现象铺平了道路。磁振子极化子是声子和磁振子的杂化状态,是磁有序材料中晶格振动和自旋波的基本量子。磁振子极化子可以在磁振子和声子色散的交叉处形成,在那里它们的频率重合。在时域中观测磁振子极化子仍然是极具挑战性的,因为磁振子和声子的弱相互作用及其短寿命危及形成杂化态所需的强耦合。在这里,我们克服了这些限制的磁振子和声子的空间匹配的金属铁磁体与纳米周期性的表面图案。在周期性铁磁结构中形成的所选声子和磁振子模式的空间重叠导致高耦合强度,结合它们的长寿命,使我们能够找到光激发磁振子极化子的明确证据。我们发现,局域磁振子和声子态的对称性在磁振子极化子的形成及其在光激发磁瞬变中的表现中起着至关重要的作用。
2020-06-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Magnon-polaron mediated spin Seebeck effect in altermagnets
Kavli Institute of Nanoscience, Delft University of Technology(代尔夫特理工大学卡弗里纳米科学研究所);Institute for Theoretical Physics, ETH Zurich(苏黎世联邦理工学院理论物理研究所)
本文研究交变磁体在外磁场下的自旋塞贝克效应,发现其沿面内方向呈现显著各向异性,且磁弹耦合产生的共振峰可增强对交磁序的区分度,为实验探测提供新途径。
2026-07-02 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
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
Magnon-polarons in van der Waals antiferromagnet FePS3
磁振子(自旋波)与声子的杂交,如果足够强并且包括长波长激发,则可以在用光操纵磁有序系统时提供新的运动场。将磁场施加到准二维反铁磁体FePS 3上,我们将磁振子能隙激发调整到与初始较低能量的声子模式一致。混合磁振子-声子模式,磁振子极化子被揭示与示范之间的一个明显的避免交叉,否则裸磁振子和声子激发。FePS 3中的磁振子极化子主要用拉曼散射实验追踪,但是,正如我们所示,它们也直接耦合到太赫兹光子,这引起了他们在反铁磁光自旋电子学领域的进一步探索。
2021-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
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
High pressure tuning of magnon-polarons in the layered antiferromagnet FePS$_3$
磁性层状材料是近年来出现的一种很有前途的系统,可以在二维材料的基础上引入磁性,并研究二维极限下的奇异磁性基态。在这项工作中,我们应用高静水压力高达P = 8.7 GPa的散装层状反铁磁体FePS $_3$调整集体晶格激发(声子)与磁激发(磁振子)共振。接近P = 4 GPa,实现了磁振子-声子共振,并且这些集体模式之间的强耦合导致形成新的准粒子,磁振子-极化子,这在我们的低温拉曼散射实验中由声子和双简并反铁磁振子之间的特别避免的交叉行为证明。在压力诱导的磁振子-声子共振,三个不同的耦合模式出现。由于它主要是由层内性质定义的,我们表明,磁振子的能量几乎是压力无关的。我们还施加高磁场高达B = 30 T,以充分识别和表征的磁振子激发,并探讨不同的磁振子极化子制度的声子的能量低于,等于,或高于磁振子能量。我们的实验数据的描述需要引入一个声子-声子耦合没有考虑在实际计算中。
2022-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum control and the topological properties of the magnon photo-transport in two-dimensional collinear ferromagnet
College of Sciences, Northeastern University(东北大学理学院);National Frontiers Science Center for Industrial Intelligence and Systems Optimization, Northeastern University(东北大学工业智能与系统优化前沿科学中心);Key Laboratory of Data Analytics and Optimization for Smart Industry (Northeastern University), Ministry of Education(教育部数据智能与智能制造优化重点实验室(东北大学))
该研究基于AC效应推导二维共线铁磁体系的MSPC和MEPC表达式,证明其可通过光频率与弛豫时间调制,低频极限下纵向MS(E)PC与磁子系统拓扑性质相关。
2026-09-07 cond-mat.mes-hall
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
Topological Magnetoelastic Excitations in Non-Collinear Antiferromagnets
研究了非共线反铁磁体磁弹性激发的拓扑性质。作为一个玩具模型,我们考虑了具有$120^\circ$ Nèel阶的三角形反铁磁体中的磁振子-声子耦合。我们发现,在面外磁场存在下,由磁振子和声子杂化而产生的磁振子-极化子带可以携带陈数,即使单个磁振子和声子带在拓扑上是平凡的.在磁振子带和声子带的反交叉区中引入了较大的Berry曲率,使声子带的Hall热导率重新正规化。为了计算磁振子极化子的Berry曲率和Chern数,通过将问题映射到玻色子Bogoliubov-de-Gennes(BdG)哈密顿量的对角化问题,给出了一个在不对角化声子哈密顿量的情况下对角化磁弹性哈密顿量的简单算法.这是必要的,因为如果我们从声子扇区已经对角化的磁弹性哈密顿量计算Berry曲率,则不能正确地捕获声子对Berry曲率的贡献。
2019-01-30 cond-mat.mes-hall
Tunable topological magnon-polaron states and anomalous Hall phenomena in two-dimensional ferromagnetic insulators
本研究针对二维铁磁绝缘体中的磁振子-极化子杂化态,通过磁场调控基态磁化方向实现其拓扑性质可调,可分离调控热霍尔与自旋能斯特信号,为凝聚态量子态调控提供新方向。
2023-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonlinear frequency shift and bistability of magnon-polarons
Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau(莱茵兰-普法尔茨技术大学凯泽斯劳滕-兰道);University of Oxford(牛津大学)
该研究通过结合微波反射测量与微聚焦布里渊光散射光谱学,探讨了基于YIG/ZnO异质结构的磁电共振器中强耦合的表面声波和自旋波的非线性动力学,发现非线性响应导致磁极子人口增强、宽带非线性散射以及双稳折叠行为。
2026-05-21 cond-mat.mes-hall
Magnon Polarons induced by a magnetic field gradient
在这项工作中,我们报告的理论可能性产生磁振子极化子激发通过空间变化的磁场。当施加磁场梯度时,塞曼相互作用中磁场的空间依赖性引起磁振子-声子耦合,并且这种耦合直接取决于梯度的强度。还预测磁场梯度的方向允许控制哪些声子极化耦合到材料中的磁振子。在这里,我们开发的任意(反)铁磁体的磁振子-声子耦合的计算,这是后来用来数值研究其后果。这些结果进行了比较与现象学的磁弹性耦合在YIG中,在那里我们表明,在YIG中看到的磁振子极化子带隙也可以得到与磁场梯度$\sim 0.1$ T/m,可以实现与当前的实验技术。我们的结果提出了一种控制任意材料中磁弹性耦合的新方法,并为在磁子和自旋电子器件中利用磁振子-声子相互作用开辟了一条新途径。
2020-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Hinge Magnons from Non-collinear Magnetic Order in Honeycomb Antiferromagnet
我们提出量子磁体中的非共线磁序可以包含一种新的高阶拓扑磁振子相,它具有非厄米拓扑和铰链磁振子模。本文考虑了蜂窝格子上相互作用的局部矩三维系统。它最初有利于沿面内方向的共线磁序,当施加垂直于易磁化轴的外部磁场时,其转变为非共线磁序。我们利用磁振子哈密顿量的非厄米性质表明,这种场诱导的转变对应于从拓扑磁振子绝缘体到具有一维铰链模式的高阶拓扑磁振子态的转变。作为一个具体的例子,我们讨论了最近发现的单斜相薄三卤化铬,我们提出的第一个有前途的材料候选人的高阶拓扑磁振子相。
2021-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological magnon-polaron transport in a bilayer van der Waals magnet
本文研究双层范德华磁体中由磁弹耦合诱导的拓扑磁振子-极化子输运,揭示变磁转变伴随拓扑结构转变并显著改变热霍尔电导率与自旋能斯特系数。
2024-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Dzyaloshinskii-Moriya Induced Topological Magnon-Phonon Hybridization in 2D Antiferromagnetic Insulators with Tunable Chern Numbers
本文从理论上研究了二维蜂窝晶格反铁磁体中的磁振子-声子混合激发(磁振子-极化子)。在声子镜像对称破缺的面内Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用(Dzyaloshinskii-Moriya interaction)下,我们发现在磁振子、光学声子带和声学声子带之间的反交叉环周围存在非平凡的Berry曲率,从而产生有限的Chern数.我们证明了磁振子-极化子带的陈数可以通过改变磁场方向或强度来操纵。我们评估了反映磁振子极化子的非平凡Berry曲率的霍尔热导率,并提出了一个谷霍尔效应作为可能的实验签名。我们的研究补充了以前的工作磁振子声子杂化系统没有光学声子,并提出了可能的应用自旋热电子学与拓扑磁振子和手征声子。
2021-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological magnons in a collinear altermagnet
School of Physics, Sun Yat-sen University(中山大学物理学院)
本研究提出共线反铁磁体拓扑磁振子模型,无需DMI即可实现外尔与节线磁振子,发现非零自旋能斯特效应,算出可经EdH效应探测的拓扑诱导微分旋磁比。
2025-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Unified formulation of interfacial magnonic pumping from non-collinear magnets
我们建立了一个一般的公式,自旋电流的磁振子泵之间的正常金属和磁性绝缘体的界面,有效的任何非共线的磁性配置中的线性自旋波制度。该电流通过在非平衡态下驱动系统来产生,覆盖诸如热自旋注入(自旋塞贝克效应)或通过绝缘体的照射(自旋泵浦)的自旋电压的设置。为了简单起见,我们在蜂窝拓扑铁磁体的特殊情况下说明了该公式,并涵盖了自旋Seebeck和自旋泵浦设置。我们展示了拓扑参数如何影响自旋流,并提出了一种方法,主要是从拓扑边缘磁振子的自旋泵的情况下获得的贡献。
2021-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological magnon bands in the zigzag and stripy phases of antiferromagnetic honeycomb lattice
研究了反铁磁蜂窝晶格中Z字形和条纹相共线磁序下磁振子带的拓扑性质,确定了Berry曲率和对称性约束对磁振子能带结构的影响.锯齿相和条纹相的不同对称性导致了不同的拓扑性质,特别是条纹相的磁振子带被非零自旋Chern数的有限Dzyaloshinskiii-Moriya(DM)项解纠缠。这一点通过计算自旋能斯特效应得到了证实。我们的研究建立了所有观察到的共线反铁磁蜂窝晶格的DM项的存在下的非平凡的磁振子带拓扑结构。
2017-12-28 cond-mat.mes-hall
Theory of magnon hydrodynamics in collinear antiferromagnets
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
Thermal Hall effect of magnons in collinear antiferromagnetic insulators: signatures of magnetic and topological phase transitions
我们从理论上证明了共线反铁磁绝缘体中磁振子的热霍尔效应是磁振子谱中磁性和拓扑相变的一个指标。本文计算了蜂窝晶格上反铁磁体磁振子在温度梯度作用下的横向热流。施加的磁场驱动系统从反铁磁相经由自旋翻转相进入场极化相。除了这些磁相变,我们发现拓扑相变内的自旋翻转相位。这两种类型的转变表现在显着和显着的特点,在热导率;取决于温度,电导率的几个数量级的变化,提供了一个工具,以实验辨别这两种类型的相变。我们包括范德华磁体MnPS $_3$的数值结果。
2021-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnon thermal Hall effect in collinear antiferromagnets
L.D. Landau Institute for Theoretical Physics(列夫·朗道理论物理研究所)
研究了反铁磁体中磁子热霍尔效应的机制,揭示了磁子能谱的自旋-动量分裂和对称性破缺对热霍尔效应的影响
2026-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnon-induced scalar spin chirality in Kagome and honeycomb ferromagnets
本研究针对共线基态自旋系统有限温下能否产生标量自旋手性的问题,理论证明热激发磁振子结合Dzyaloshinskii-Moriya相互作用可诱导SSC,其随DMI强度和温度升高而增大,量级可比非共面构型,为磁性手性物理提供新视角。
2025-01-14 cond-mat.mes-hall
Catalog of Unconventional Magnons in Collinear Magnets
发展自旋空间群理论描述共线磁构型,分类1421个共线SSG并构建能带表示,识别出498个含非常规磁振子的共线磁体,为探索无电荷输运提供新途径。
2024-11-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Antiferromagnetic cavity magnon polaritons in collinear and canted phases of hematite
腔自旋电子学探索在自旋电子学和量子现象之间的界面处的轻物质相互作用。迄今为止,研究主要集中在铁磁体与腔光子的杂化上,本文实现了反铁磁腔磁振子极化激元。单个赤铁矿晶体(α-Fe_2 O_3)中的集体自旋运动与具有所需特定对称性的18 - 45 GHz微波腔光子杂交。通过对Morin跃迁的测量,我们从理论和实验上证明了共线相的光子-磁振子耦合是由动力学Neel矢量和倾斜相的弱磁矩介导的.的耦合强度g示出与各向异性场的共线相和与Dzyaloshinskiii-Moriya场在倾斜相的比例。我们实现了强耦合制度在倾斜(C > 25在300 K)和非共线相(C > 4在150 K),从而与反铁磁相干信息交换。这些结果证明了一个通用的策略,以实现反铁磁腔磁振子极化激元不同的对称性,打开反铁磁材料的领域的腔自旋电子学。
2022-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Moiré magnons in twisted bilayer magnets with collinear order
我们探讨了下一个最近邻Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的扭曲双层磁体中的莫尔磁振子带,假设在弱层间耦合下保持面外共线磁序。通过对四种典型情况的磁振能带结构和拓扑Chern数的计算,我们发现:(1)谷莫尔带在很宽的连续扭转角范围内都是非常平坦的,(2)最低的几个平坦带的拓扑Chern数随扭转角的变化很大;双层反铁磁体中最低的几个拓扑平带在横向上具有非平凡的热自旋输运;这些特性使得扭曲双层磁体成为研究摩尔电子的磁振子对应物的理想平台,其中磁振子和电子之间的统计差异导致了全新的物理行为。
2020-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Spin Nernst Effect of Magnons in Collinear Antiferromagnets
在具有易轴各向异性的共线反铁磁体中,对称性保证了自旋波模是双简并的。这两种模式携带相反的自旋角动量,并表现出相反的手征。使用蜂窝反铁磁体中存在的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用,我们表明,纵向温度梯度可以驱动两个模式到相反的横向方向,实现自旋能斯特效应的磁振子消失的热霍尔电流。我们发现,在有限温度下,Γ点和K点附近的磁振子对自旋横向输运的贡献相反,它们的竞争导致自旋能斯特系数的符号变化.讨论了可能的材料候选人。
2016-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Thermal Hall effect, spin Nernst effect, and spin density induced by thermal gradient in collinear ferrimagnets from magnon-phonon interaction
从理论上研究了反转对称破缺的蜂窝晶格共线亚铁磁体的内禀热霍尔效应和自旋能斯特效应。反演对称性破缺使得最近邻原子之间存在面内Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用,这不影响线性自旋波理论中的磁振子谱。然而,Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用可以通过磁振子-声子相互作用在磁弹性激发谱中诱导大的Berry曲率,从而产生热霍尔电流。此外,我们发现磁弹性激发传递自旋,这是从磁振子带继承。因此,热霍尔电流伴随着自旋能斯特电流。由于磁振子-声子相互作用不守恒自旋,我们还研究了在磁振子-声子相互作用存在的情况下,热梯度诱导的自旋密度。我们发现,自旋密度的内在部分显示没有不对称的自旋积累的边界附近的系统具有条纹几何。然而,由于磁振子-声子相互作用,我们发现非零的总自旋密度的系统扶手椅边缘。另一方面,由于磁振子-声子相互作用,非本征部分的自旋密度在扶手椅和锯齿形边缘的边界附近显示出不对称的自旋积累。此外,我们发现在锯齿形边缘的系统中,总自旋密度不为零。
2019-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electrical Injection and Transport of Coherent Magnons in Non-Collinear Antiferromagnets
本研究预测非共线反铁磁体中由金属接触电注入的相干磁振子可携带 Néel 矢量与磁化强度双重自旋极化,并阐明其张量界面注入及振荡输运机制。
2025-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnon-photon coupling in a non-collinear magnetic insulator Cu$_2$OSeO$_3$
在5- 100 K温度范围内研究了非共线手征磁体Cu $_2$ OSeO $_3$和X波段双模微波谐振腔中磁振子之间的反交叉行为。在场致亚铁磁相,我们观察到一个强耦合制度之间的磁振子和两个微波腔模的合作系数达到3600。在圆锥相,腔模色散耦合到一个基本的helmagnon模式,我们证明,磁相图的Cu $_2$ OSeO $_3$可以重建从腔谐振频率的测量。在螺旋相中,发现了高阶helimagnon模和腔模的杂化态-helimagnon极化激元,揭示了一类新的磁系统,在这种磁系统中可以观察到微波光子与非平凡自旋织构的强耦合.
2019-02-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Tunable large spin Nernst effect in a two-dimensional magnetic bilayer
本文从理论上研究了二维正方晶格双层磁体中磁振子-极化子的拓扑自旋输运。我们的理论的动机是最近的范德瓦尔斯磁体的报告,显示了可逆的电开关的层间磁序之间的反铁磁和铁磁订单。磁弹性相互作用打开带隙,并允许不同激发态之间的带间跃迁。在层状反铁磁体中,由于磁振子-极化子态之间的带间跃迁,即使保持时间反演对称性,也会出现自旋Berry曲率,从而允许拓扑自旋输运。我们发现,由于类磁振子态之间的能量间隔很小,使得层状反铁磁体中的自旋Berry曲率很大。结果表明,自旋能斯特电导率在铁磁相和反铁磁相之间的相变点处突然增加(或减小)。我们的结果表明,在二维磁性系统中,拓扑自旋可调输运是普遍存在的。
2022-05-20 cond-mat.mes-hall
Broadband Magnomechanics Enabled by Magnon-Spoof Plasmon Hybridization
本研究利用基于赝表面等离极化激元的慢波混合磁子学构型,在YIG薄膜上实现了超过7 GHz的宽带相干磁子-声子相互作用,并发现短波长磁子与高次体声学共振耦合的新尺寸效应,为新型磁力学器件铺路。
2024-12-20 cond-mat.mes-hall
Chiral Phonon Transport Induced by Topological Magnons
最近在拓扑电子绝缘体领域的大量发现激发了对具有类似性质的玻色子系统的搜索。有预测,铁磁体的二维蜂窝晶格可能主机手征边缘磁振子。在这样的系统中,我们从理论上研究如何磁振子和声子耦合。我们发现拓扑磁极化子周围的声子和拓扑磁振子之间避免交叉。利用这一功能,随着我们发现的瑞利边缘声子扶手椅带,我们证明了存在的手征边缘模式的声子字符。我们预测,这些模式介导的相干声子响应的手性,并建议通过弹性换能器测量这种效果。这些发现揭示了未来设备热管理的可能方法。
2019-03-17 cond-mat.mes-hall
Odd-Parity Magnons
Beijing Institute of Technology(北京理工大学)
本文提出在共线反铁磁体中实现奇宇称磁子的机制,通过自旋点群分类和对称性分析,揭示了光或环流诱导的p波和f波磁子分裂,并预言了拓扑磁子相变及手性边缘态。
2026-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of Moire Magnets and Topological Magnons: Applications to Twisted Bilayer CrI3
我们发展了一个全面的扭曲双层磁性理论。从二维蜂窝状磁体CrI 3的第一性原理计算出发,我们构造了一个通用的自旋模型,它代表了一大类扭曲双层磁系统.利用Monte-Carlo方法,我们发现了许多在以往的理论和实验研究中被忽略的非共线磁序和拓扑磁振子。作为扭转角的函数,共线磁序经历了向非共线磁序和磁畴相的相变。在磁畴相,我们发现,空间变化的层间耦合产生的磁skyrmions,即使在没有的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。此外,我们通过建立莫尔磁铁的场论模型,描述了磁相变的临界现象。我们的连续模型很好地解释了在数值模拟中观察到的相变的性质。最后,我们对磁振子激发的拓扑性质进行了分类。各相的磁振子具有不同的质量隙,具有不同的物理起源。在共线铁磁序中,出现高阶拓扑磁振子绝缘体相。它是磁子系统中高阶拓扑相的一个独特例子,因为它不要求相互作用的非共线序或非对称形式。在磁畴阶段,磁振子沿畴壁局域化,形成一维拓扑边缘模。当封闭的畴壁变形为开放的网络时,受限的边缘模扩展形成拓扑磁振子的网络模型。
2022-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Thermal Hall Effect Induced by Magnon-Phonon Interactions
提出了一种新的自旋波交换系统中热霍尔效应的产生机制,即磁振子-声子相互作用引起的热霍尔效应。使用对称性参数,我们首先表明,这种效果是相当普遍的,存在时,在磁化方向的镜像对称被打破。然后,我们证明了我们的结果在一个正方形晶格上的共线铁磁体,垂直易轴各向异性和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用从镜像对称性破缺。我们表明,热霍尔电导率是由磁振子和声子分支之间的反交叉点的共振贡献控制,并估计其大小与磁振子介导的热霍尔效应。
2019-09-26 cond-mat.mes-hall
Boltzmann approach to the longitudinal spin Seebeck effect
本文发展了铁磁绝缘体中磁振子-声子耦合输运的玻尔兹曼输运理论。磁振子-声子耦合的玻尔兹曼方法内的显式治疗,使我们能够计算低温磁场的自旋塞贝克电压的依赖性。在玻尔兹曼理论中,我们发现这种磁场依赖性显示出与Flebus等人[Phys. Rev. B 95,144420(2017)]发现的形成磁振子极化子的强耦合磁振子声子系统相似的特征,并且与Kikkawa等人[Phys. Rev. Lett. 117,207203(2016)]。除了自旋Seebeck效应的异常磁场依赖性之外,我们还预测了对系统尺寸的依赖性。
2018-06-27 cond-mat.mes-hall
Dirac and nodal line magnons in three-dimensional antiferromagnets
我们研究了三维反铁磁体中的磁振子激发的拓扑性质,其中基态组态在时间反演和空间反演($PT$ -对称性)下是不变的。我们证明了狄拉克点和节线,前者是后者的极限情况下,是一般形式的磁振子分支之间的磁保护带交叉。作为一个具体的例子,我们研究了一个海森堡自旋模型的“spin-web”化合物,Cu $_3$ TeO $_6$,并显示存在的磁振子狄拉克点假设共线磁结构。在打开的dzyaloshinsky-Moriya相互作用,这引入了一个小的非共线性的基态配置,我们发现狄拉克点扩展到节点线与非平凡的$Z_2$ -拓扑电荷,一种新的类型的节点线在任何材料中未预测到的。
2017-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Diverging entanglement of critical magnons in easy-axis antiferromagnets
本文研究了易轴反铁磁体在磁场下的相变不稳定性,发现子格磁子间纠缠在相界附近发散,并揭示了该临界性可延伸至腔磁子学系统引发超辐射相变,提出利用腔光子测量探测磁性相变。
2025-03-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Higher-order Topological States in Chiral Split Magnons of Honeycomb Altermagnets
Sun Yat-Sen University(中山大学)
研究在蜂窝交替磁体中探索高阶拓扑磁子,通过反铁磁层间耦合揭示各向异性表面态和边缘模式,推动磁子量子计算的能效集成架构。
2026-01-25 cond-mat.mes-hall
High-angular momentum excitations in collinear antiferromagnet FePS$_3$
本文报道了准二维范德华反铁磁体FePS $_3$的磁光研究。我们的测量揭示了一个激励,非常类似于典型的易轴反铁磁体的反铁磁共振模式,然而,它显示了一个不寻常的,四倍大的塞曼分裂在施加的磁场。我们确定这种激发与一个$|S_z|=4$多极磁振子-一个单离子4磁振子的束缚态-对应于一个完整的逆转的Fe $^{2+}$离子的单个磁矩。我们认为,在具有强磁各向异性的大自旋材料中,多极磁振子的凝聚可以产生新的奇异态。
2022-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Exploring kinetically induced bound states in triangular lattices with ultracold atoms: spectroscopic approach
本文从理论上提出利用超冷原子的双光子Raman光谱学方法研究三角晶格中的磁极化子,揭示了空穴与磁子束缚态的独立光谱峰,为实验探测阻挫系统磁性提供了新途径。
2023-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
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
D-Wave Phonon Angular Momentum Texture in Altermagnets by Magnon-Phonon Hybridization
Institute of Physics, Martin Luther University Halle-Wittenberg and Halle-Berlin-Regensburg Cluster of Excellence “Center for Chiral Electronics”(马丁·路德哈雷-维滕贝格大学物理研究所);Institute of Physics, Otto von Guericke University Magdeburg(奥托·冯·格里克马格德堡大学物理研究所);Institute of Solid State Theory, University of Münster(明斯特大学固体理论研究所);Institute of Physics, Johannes Gutenberg University Mainz(约翰内斯·古腾堡美因茨大学物理研究所)
研究通过磁子-声子混合化在二维正方晶格d波自旋易位铁磁体中产生磁子-声子混合 quasi-particles,揭示了声子角动量纹理的d波特征,提出声子角动量分裂效应。
2026-07-28 cond-mat.mes-hall
Exploration of magnon-magnon coupling in an antidot lattice: The role of non-uniform magnetization texture
本研究数值探究反点晶格磁振子晶体中的自旋波动力学,发现交换相互作用可引发基体态区模式与二阶径向边缘模式的强磁振子耦合,揭示非共线磁化织构对实现强耦合的重要作用,拓展了磁振子晶体研究方向。
2024-01-31 cond-mat.mes-hall