Gigahertz frequency antiferromagnetic resonance and strong magnon-magnon coupling in the layered crystal CrCl3
我们报告宽带微波吸收光谱的层状反铁磁体CrCl 3。我们观察到一个丰富的结构所产生的准二维反铁磁动力学的共振。由于这种材料中的弱层间磁耦合，我们能够观察到在GHz频率范围内的反铁磁共振的光学和声学分支以及它们之间的受保护的交叉。通过旋转对称性破缺，我们进一步证明了在两个共振模之间可以诱导出强的磁振子-磁振子耦合，并具有大的可调带隙。
2019-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strong photon coupling to high-frequency antiferromagnetic magnons via topological surface states
本研究利用拓扑绝缘体表面态介导，通过全量子路径积分方法实现了反铁磁磁振子与微波腔光子的高频强耦合，耦合强度较直接耦合高数个量级，有望推动高频腔磁振子学在量子信息技术中的应用。
2025-09-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
All-Optical Generation of Antiferromagnetic Magnon Currents via the Magnon Circular Photogalvanic Effect
介绍了由受激喇曼散射引起的磁振子圆光电流效应。这为蜂窝状反铁磁绝缘体中圆偏振光产生定向磁振子电流提供了一条全光路。这种效应是光场对磁振子光电流产生的主要贡献。的磁振子电流的偏振和入射角的激光的控制证明。实验检测相当大的反自旋霍尔电压在铂接触提出。
2021-04-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Laser Cooling of Nuclear Magnons
与热能相比，核自旋的能量尺度很小，即使在低温下，也很难将其初始化到基态。在这封信中，我们提出了一个光核四极效应，使双色光子可以有效地与核自旋相互作用。利用这样的光学界面，我们证明了核磁振子，核自旋系综的集体激发，可以光学冷却。在可行的实验条件下，激光冷却可以将核磁振子的布居数和熵抑制两个数量级以上，这将有利于核自旋在量子信息科学中的应用。
2023-03-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Noncollinear Antiferromagnetic Haldane Magnon Insulator
本文对具有Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的蜂窝晶格上的非共线反铁磁系统的拓扑磁振子带和热霍尔效应进行了全面的研究。我们从理论上证明了该系统具有拓扑磁振子带和陈数保护边模，并伴有非零的热磁振子霍尔效应。这些特征是由于所施加的面外磁场引起的磁矩的非共线性而产生的。我们的研究结果为在蜂窝状反铁磁化合物XPS $_3$（X=Mn，Fe）和$α$ -Cu $_2$ V $_2$ O $_7$中实现拓扑磁振子输运提供了实验线索.
2017-06-08 cond-mat.mes-hall
Signature of magnon Nernst effect in an antiferromagnetic insulator
实验研究了与铁磁绝缘体中磁振子霍尔效应类似的磁振子能斯特效应。在MnPS3单晶上生长的Pt条中的热电电压在低温下表现出非单调的温度依赖性，这不能用Pt中的电子起源来解释，但可以归因于由磁振子能斯特效应引起的逆自旋霍尔电压。通过磁电冷却控制MnPS3晶体中的反铁磁畴，可以调制Pt中的低温热电势，这证实了Pt中的磁振子能斯特效应的出现|MnPS3杂化结构。
2017-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum Sensing of Antiferromagnetic Magnon Two-Mode Squeezed Vacuum
该研究提出利用自旋量子比特通过直接色散耦合传感反铁磁体的双模压缩真空基态，并借助量子比特光谱与驱动控制确定性生成磁振子对Fock态。
2024-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Thermal gating of magnon exchange in magnetic multilayers with antiferromagnetic spacers
我们观察到一个强的热控制磁振子介导的层间耦合的两个铁磁层通过反铁磁间隔自旋阀型三层。这种效应表现为两个铁磁体的场致相干开关，它可以通过改变温度和间隔物厚度来控制。我们解释所观察到的行为，由于一个强杂交的铁磁和反铁磁振子模式在三层的温度略低于Néel温度的反铁磁间隔。
2020-10-21 cond-mat.mes-hall
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
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
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
Ultrastrong coupling between a microwave resonator and antiferromagnetic resonances of rare earth ion spins
量子磁效应是利用微波与磁有序自旋系统之间强集体耦合的一个新兴而活跃的研究领域。到目前为止，量子磁振子的工作主要集中在过渡金属和几乎完全在钇铁石榴石（YIG）的铁磁共振。反铁磁系统由于不产生杂散场而受到关注，因此对磁扰动具有鲁棒性，并且具有窄的、形状无关的谐振线宽。在这里，我们展示了第一个实验证据之间的微波腔和集体反铁磁共振（磁振子）在稀土晶体的超强耦合。稀土元素独特的光学和自旋性质与集体反铁磁有序的结合为新的量子磁子应用铺平了道路。
2019-11-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
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
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
Squeezing and quantum control of antiferromagnetic magnon pseudospin
Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学）；Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau（莱茵兰-普法尔茨技术大学凯泽斯劳滕-兰道校区）
研究通过量子涨落工程控制反铁磁磁子伪自旋，实现磁子模式与其它激发的耦合增强和调控，并提出量子比特光谱协议检测压缩伪自旋基态。
2025-06-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Optical cooling of magnons
自旋波对光的非弹性光的散射在光场和磁化场之间产生能量流，该过程可以通过将光集中在磁光谐振器中来增强和控制。在这里，我们使用单色激光源模拟了由磁性绝缘体（如钇铁石榴石（YIG））制成的球体的冷却。当磁振子寿命比光学寿命大得多时，我们可以把光学寿命看作是磁振子的马尔可夫浴。稳态的磁振子是正则分布的，其温度由光强度控制。我们预测，这样的冷却过程可以显着降低当前技术内的磁序的温度。
2018-04-08 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
Cooling and Squeezing a Microwave Cavity State with Magnons Using a Beam Splitter Interaction
本文提出两种几何结构在磁振子与二维微波腔模式间实现分束器相互作用，证明可实现超过裸谐振器阻尼速率的反作用阻尼及谐振器量子压缩。
2024-09-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Chemical potential of an antiferromagnetic magnon gas
理解磁系统中准粒子激发的统计特性对于探索新的磁相和集体量子现象是必不可少的。虽然铁磁气体的化学势已经在理论和实验上得到了广泛的研究，但它的反铁磁对应物仍然是未知的。在这里，我们推导出两个组件的U（1）对称玻色气体的统计，并将我们的结果应用到轴对称的反铁磁绝缘体。我们发现，系统的两个磁振子本征模描述的一个相等的和相反的化学势，在类比的粒子反粒子对。此外，我们还导出了描述相干和非相干反铁磁自旋动力学之间相互作用的热磁矩。我们的结果表明，化学势的大小和符号可以通过一个交流磁场共振驱动的磁振子模式之一调谐。最后，我们提出了NV中心弛豫作为一种方法来实验测试我们的预测。
2019-07-01 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
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
Mass-energy equivalence for terahertz magnon excitation in antiferromagnetic domain walls
狭义相对论是现代物理学中最重要的成就之一，它预言了时间膨胀、运动物体的尺寸收缩和质能等效等。最近的研究表明，反铁磁畴壁（DW）的尺寸收缩。在这里，我们显示的质量和能量的等价性，通过数值研究的太赫兹（THz）磁振子从移动AFM DW下的磁各向异性能量梯度的激发。磁振子的能量来自DW质量的损失，伴随DW宽度的加宽，克服了洛伦兹收缩效应。我们的结果铺平了道路，研究相对论物理在AFM纹理和有效地产生太赫兹磁振子的电手段。
2021-11-10 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
Excitation and detection of coherent sub-terahertz magnons in ferromagnetic and antiferromagnetic heterostructures
相干高频磁振子（自旋波量子）的激发对高速磁振子器件的发展至关重要。在这里，我们计算演示了激发相干亚太赫兹（THz）磁振子在铁磁（FM）和反铁磁（AFM）薄膜的皮秒光声脉冲。分析计算也揭示了磁振子激发机制。通过自旋泵浦和自旋-电荷转换，这些磁振子可以将亚太赫兹电荷电流注入相邻的重金属膜，从而发射电磁（EM）波。使用一个动态相场模型，考虑耦合动力学的声波，自旋波，和EM波，我们表明，所发射的EM波保留了所有的子太赫兹磁振子模式的光谱信息，并具有足够大的幅度近场检测。这些预测表明，亚太赫兹磁振子的激发和检测可以实现在合理设计的FM或AFM薄膜异质结构，通过超快光泵太赫兹发射探测光谱。
2022-06-18 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
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
Thermal magnetoresistance from magnon scattering from a domain wall in an antiferromagnetic insulator
本文理论研究了反铁磁绝缘体中畴壁在磁场作用下对磁振子热输运的调控，发现磁场解除磁振子模式简并并与畴壁反射共同导致热磁阻，提出畴壁可作为磁振子热流的可控元件。
2024-12-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Magnon-magnon interactions induced by spin pumping-driven symmetry breaking in synthetic antiferromagnets
反铁磁振子的色散和能量的丰富性促使磁学界考虑将反铁磁用于未来的自旋电子学/磁振子应用。然而，反铁磁振子的激发和控制仍然具有挑战性，特别是当与铁磁对应物相比时。在合成反铁磁超材料中发现了一个中间地带，其中声学和光学磁振子存在于GHz频率。在这些材料中，磁振子能谱可以通过静态破缺外场或偶极相互作用混合光学和声学磁振子分支来调谐。在这里，我们实验测量的磁振子能谱的合成反铁磁四层，并发现避免能级交叉的反铁磁层间耦合无法解释的能谱。我们解释我们的实验结果，使用一个唯象模型，将fieldlike和dampinglike扭矩产生的自旋泵在非共线磁性多层膜分离正常金属间隔。我们表明，在不同的磁性层上的类场力矩的不对称性可以解除的声学和光学磁振子分支的光谱简并和产量破磁诱导磁振子-磁振子相互作用。我们的工作扩展了自旋泵现象的非共线磁化配置，并显着扩展了反铁磁体和量子混合磁振子材料内的工程磁振子-磁振子相互作用的方式。
2023-01-18 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium magnons from hot electrons in antiferromagnetic systems
本文提出一种非热磁振子激活机制，通过超快强激光脉冲激发的局部平衡自旋未极化热电子，在AFM系统中产生亚纳秒尺度的非平衡磁振子布居，并可通过外部磁场进行额外操控，为超快控制AFM自旋动力学铺平道路。
2023-06-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Second-order correlation and squeezing of photons in cavities with ultrastrong magnon-photon interactions
本研究在超强耦合磁子-腔系统中，通过精确求解二阶关联函数，发现反向旋转相互作用可诱导腔模压缩，且各向异性耦合可增强压缩，为量子信息技术中的光子阻塞优化提供途径。
2025-03-31 cond-mat.mes-hall quant-ph
Topology-induced symmetry breaking demonstrated in antiferromagnetic magnons on a Möbius strip
本研究提出拓扑诱导对称性破缺机制，通过莫比乌斯带反铁磁耦合自旋链的磁振子激发证明：哈密顿量保留的局域对称性在激发本征模中被破缺，磁振子呈无手性线偏振，形成非简并分支，且发现奇异相，揭示实空间拓扑对基态和准粒子性质的深远影响。
2025-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Emission of coherent THz magnons in an antiferromagnetic insulator triggered by ultrafast spin-phonon interactions
反铁磁材料由于其超快自旋动力学特性，被认为是一种新型窄带THz自旋电子器件。然而，操纵他们的自旋动力学相干，仍然是一个关键的挑战，预计将通过自旋轨道扭矩或直接光学激发。在这里，我们证明了宽带太赫兹（非相干）磁振子和窄带（相干）磁振子在1太赫兹的NiO/Pt的低阻尼薄膜的组合产生。我们的证据，实验和通过建模，两个激发过程的磁化动力学在NiO，非共振瞬时光学自旋扭矩和应变波引起的太赫兹扭矩引起的超快Pt激发。这两种现象导致通过相邻重金属层中的逆自旋霍尔效应发射THz信号。我们解开的特征时间尺度的两个激发过程被发现是< 50 fs and >300 fs，分别，从而打开了新的路线发展的快速光自旋电子器件的反铁磁材料的基础上。
2022-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.other physics.optics
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
Excitation of magnon spin photocurrents in antiferromagnetic insulators
在圆光电流效应中，圆偏振光可以在金属中产生直接的电子光电流，并且电流的方向取决于偏振。我们认为，一个类似的非线性效应存在于反铁磁绝缘体中，其中的光和自旋波的总自旋是保守的。因此，自旋角动量将从光子转移到磁振子，从而圆极化电磁场将产生直接的磁振子自旋流。电流的方向由光的螺旋度决定。我们表明，这种共振效应表现为二阶光-物质相互作用。我们还发现了一个几何贡献的自旋光电流，这似乎与复杂的晶格结构和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的材料。
2018-10-15 cond-mat.mes-hall
Magnon-Mediated Indirect Exciton Condensation through Antiferromagnetic Insulators
电子和空穴驻留在绝缘势垒的相对侧并经历吸引库仑相互作用，可以自发地形成称为间接激子凝聚体的相干态。我们研究了一个三层系统中的障碍是一个反铁磁绝缘体。这里的电子和空穴还通过界面耦合与反铁磁振子相互作用。我们表明，通过采用磁未补偿的接口，我们可以设计的磁振子介导的相互作用是吸引力或排斥力的反铁磁绝缘体的厚度由一个单一的原子层。推导出了间接激子凝聚的临界温度$T_c$的解析表达式。在我们的模型中，各向异性被发现是至关重要的实现有限的$T_c$，这增加了在反铁磁体的交换相互作用的强度。对于现实的材料参数，我们估计$T_c$为约7 K，相同的数量级作为目前实验上可实现的激子凝聚的吸引力是完全由于库仑相互作用。预期磁振子介导的相互作用与库仑相互作用协作以用于间接激子的凝聚，从而提供显著增加激子凝聚温度范围的手段。
2019-10-04 cond-mat.mes-hall
Strong coupling between antiferromagnetic magnons and spoof surface plasmons
Institute for Advanced Study in Physics, Zhejiang University（浙江大学高等研究院）；Center for Advanced Quantum Studies and School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University（北京师范大学量子前沿研究中心与物理学院）
本文提出一种平面异质结构，通过解析求解耦合方程预测反铁磁磁振子与类表面等离激元在太赫兹波段存在强耦合，为相关杂化系统提供了片上集成的可行平台。
2026-08-13 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
Enhancement of superconductivity mediated by antiferromagnetic squeezed magnons
我们从理论上研究了由正常金属和两个亚晶格反铁磁绝缘体组成的异质结构中的磁振子介导的超导电性。吸引的电子-电子配对相互作用是由与反铁磁体中的磁振子的界面交换耦合引起的，导致正常金属中的p波、自旋三重态超导性。我们的主要发现是，一个可以显着提高超导临界温度耦合的正常金属，只有一个的两个反铁磁子晶格采用，例如，一个未补偿的界面。采用现实的材料参数，临界温度增加，从消失的小值显着大于1 K的值作为界面耦合成为强烈的亚晶格不对称。我们提供了一个一般的物理图片，这种增强机制的基础上压缩玻色子本征模的概念。
2019-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Antiferromagnetic cavity optomagnonics
目前，人们对研究磁系统和腔中电磁辐射之间的相干相互作用越来越感兴趣，部分原因是混合量子系统中的可能应用。提出了一种基于反铁磁绝缘体的多模腔光磁系统，其中光子相干耦合到反铁磁介质的两个均匀磁振子模。它们的频率通常在太赫兹范围内，这是迄今为止在相干相互作用领域尚未探索的一个领域，这使得反铁磁体对于从太赫兹到光学频率的量子转换具有吸引力。我们推导出耦合系统的理论模型，并表明它呈现出独特的特性。特别地，如果反铁磁体呈现难磁化轴磁各向异性，则可以通过沿易磁化轴施加的磁场来调谐光磁耦合。这允许将选定的磁振子模式带入和脱离暗模式，为量子存储器协议提供替代方案。由于光致磁振子-磁振子相互作用，驱动系统的动力学特征呈现出不寻常的行为，包括红失谐驱动激光的磁振子加热区域。系统的多模特性在光磁诱导透明窗的子结构中是明显的。
2020-03-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Helical Magnon Frequency Comb in Synthetic Antiferromagnetic Skyrmion Lattices
Shenzhen Technology University（深圳技术大学）；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）；College of Applied Sciences, Shenzhen University（深圳大学应用科学学院）；The Center for Advanced Quantum Studies and School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University（北京师范大学物理与天文学院）；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, Central South University（中南大学物理学院）
该研究以合成反铁磁斯格明子晶格为对象，结合解析建模与微磁模拟，揭示螺旋磁子边缘态与斯格明子回旋运动的非线性耦合可产生边缘局域的频率梳，证实层间反铁磁耦合可调控频率梳特性，为相干磁子信号处理提供新平台。
2026-08-18 cond-mat.mes-hall
Observation of Dyakonov-Perel-type magnon spin relaxation in uniaxial antiferromagnetic insulators
Southern University of Science and Technology（南方科技大学）；Quantum Science Center of Guangdong–Hong Kong–Macao Greater Bay Area (Guangdong)（粤港澳大湾区量子科学中心（广东））；Beijing Normal University（北京师范大学）；Fudan University（复旦大学）
本研究在Cr2O3和alpha-Fe2O3单轴反铁磁绝缘体中观测到Dyakonov-Perel型磁振子自旋弛豫机制，并通过模型解释了磁场增强的非局域信号及扩散长度变化，为低耗散反铁磁自旋电子器件提供基础。
2026-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Renormalization of antiferromagnetic magnons by superconducting condensate and quasiparticles
本文提出利用反铁磁绝缘体与正常或超导金属界面的未补偿磁矩诱导有效交换场，通过准粒子自旋极化和自旋三重态库珀对屏蔽使磁振子色散重整化，实现无外磁场下简并磁振子模式劈裂，并可用于测量界面有效交换场幅值。
2023-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
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
Hallmarks of terahertz magnon currents in an antiferromagnetic insulator
本文利用飞秒激光在Py|NiO|Pt结构中激发超快自旋电流，发现NiO中自旋电流速度可达40 nm/ps，并通过非相干磁振子弹道输运解释延迟与展宽现象，为表征磁性绝缘体中太赫兹磁振子输运提供了通用方法。
2025-04-10 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
Magnon-induced superconductivity in a topological insulator coupled to ferro- and antiferromagnetic insulators
研究了三维拓扑绝缘体表面狄拉克费米子与铁磁或反铁磁绝缘体中磁涨落的邻近耦合作用。我们的结果表明，磁涨落可以介导安培型和BCS型狄拉克费米子之间的吸引相互作用。在铁磁的情况下，我们发现费米子之间的配对与平行动量，所谓的安培配对，每当有效的拉格朗日的磁波动不包含一个二次项。对相互作用也随着费米动量的增加而增加，这与以前在高化学势极限下的研究结果一致。如果存在二次项，则在一定的化学势以上，配对不是BCS型。在反铁磁的情况下，BCS配对发生在同一子晶格上的磁振子之间的铁磁耦合超过不同子晶格上的磁振子之间的反铁磁耦合。在参数空间中的这个区域之外，我们再次发现实现了安培配对。
2018-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Thickness-dependent magnon spin transport in antiferromagnetic insulators: Crossover from quasi-three-dimensional to quasi-two-dimensional regimes
Norwegian University of Science and Technology（挪威科技大学）；Eindhoven University of Technology（埃因霍温理工大学）；ENSTA, Institut Polytechnique de Paris（巴黎理工学院 ENSTA）
研究发现反铁磁绝缘体中磁旋子传输在临界厚度时从近三维到近二维转变，揭示了厚度依赖的磁旋子扩散机制及其在自旋电子器件中的应用潜力。
2026-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonreciprocal Magnon Hanle Effect in Antiferromagnetic $α$-Fe$_2$O$_3$
Walther-Meissner-Institut, Bayerische Akademie der Wissenschaften（瓦尔特·迈斯纳研究所，巴伐利亚科学院）；TUM School of Natural Sciences, Technische Universität München（慕尼黑工业大学自然科学学院）；Condensed Matter Physics Center (IFIMAC) and Departamento de Física Teórica de la Materia Condensada, Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学凝聚态物理中心（IFIMAC）和凝聚态物质理论物理系）；Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与技术中心）
研究在反铁磁α-Fe₂O₃中观测到非互易磁子Hanle效应，互换Pt电极角色会改变磁子自旋信号，该差值随磁场变化且在补偿场处符号反转，为反铁磁磁子学的类电子学现象应用提供了新可能。
2026-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of quantum entanglement and the structure of two-mode squeezed antiferromagnetic magnon vacuum
最近在自旋波近似下对反铁磁体量子特性的研究表明，其本征态是双模压缩亚晶格态。结果表明，均匀压缩真空态和单磁振子态都表现出大质量的亚晶格纠缠。在这里，我们扩展了这一调查，并研究整个磁布里渊区的所有子格福克态的压缩特性。我们推导出子格磁振子数与波数$\vec k$在基态的统计，并表明，磁振子创建成对相反的波矢量，因此，导致纠缠的两个模式。为了量化纠缠的程度，我们应用Duan-Giedke-Cirac-Zoller不等式，并表明它可以被违反的所有模式。纠缠度随着布里渊区角部的增大而减小。我们将纠缠与Néel分量和磁化矢量的可测量相关性联系起来，从而可以通过实验测试压缩真空的量子性质。不同的$\vec k$ -空间结构的概率表明，压缩真空具有不均匀的形状，这是揭示了通过$\vec k$依赖于磁化和Néel矢量的标量。
2022-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Interaction of magnons with plasmons in a system of antiferromagnetic insulators coupled to a superconductor microwave cavity through the interfacial exchange interaction
超导体可以通过由超导电流感生的磁场与磁体相互作用。然而，这种相互作用是相当弱的，需要相对较大的磁体来达到微波电磁模式与磁振子的相当大的混合。利用磁体和超导体中自旋之间的大界面交换相互作用，可以大大减小器件的尺寸。在自旋轨道耦合超导体中，这种相互作用可以通过三重态和单重态库珀对的混合传递到s波凝聚体。在本文中，我们从理论上考虑薄的反铁磁薄膜，使自旋补偿接触的超导导线，形成一个腔的Mooij-Schön等离子体波。导出了有效拉格朗日量，其中考虑了这些波与磁振子的相互作用。计算了混合磁振子-等离子体激元模的频率。还考虑了两个微磁体相距较远的系统，并计算了它们通过腔模的互耦合。
2021-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin Nernst Effect of Antiferromagnetic Magnons in the Presence of Spin Diffusion
磁振子自旋能斯特效应是最近提出的一种反铁磁体的内禀效应，其中自旋扩散和边界自旋传输被忽略。然而，扩散过程对于将体自旋电流转换为边界自旋累积是必不可少的，这通过不完美的传输来确定自旋注入到探测器中的速率。我们建立了一个描述磁振子自旋能斯特效应探测的扩散理论，其边界条件反映了实际器件的几何形状。由于自旋扩散效应，在电子和光学检测中的输出信号随着横向维度上的系统尺寸的增加而快速增长，最终饱和。与直觉相反，可测量的信号是磁场的偶数函数，从而产生比电子检测更有利的光学检测。
2021-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Superconductivity at metal-antiferromagnetic insulator interfaces
反铁磁绝缘体中的磁振子与相邻金属中的传导电子强烈耦合。我们表明，这种界面的关系可以导致超导性的三层金属夹在两个反铁磁绝缘体。临界温度与磁振子能隙密切相关，其可以在太赫兹范围内。我们估计MnF $_2$ -Au-MnF $_2$的临界温度约为1 K。在金属-反铁磁体界面处的Umklapp散射导致d波超导配对，与铁磁体中由磁振子介导的p波超导相反。
2019-03-30 cond-mat.mes-hall
Impulsive Fermi magnon-phonon resonance in antiferromagnetic $CoF_{2}$
本研究利用强窄带太赫兹脉冲和可调磁场，在反铁磁体 $CoF_{2}$ 中实验实现了费米磁振子-声子共振，揭示了非线性自旋-晶格耦合对相干磁振子-声子能量交换的控制机制。
2023-08-02 cond-mat.mes-hall
Magnon-mediated superconductivity on the surface of a topological insulator
我们研究了拓扑绝缘体表面的超导电性，它是由相邻铁磁或反铁磁绝缘体中的磁涨落介导的。超导电性可以由界面费米子-磁振子相互作用引起的螺旋费米子之间的有效相互作用引起。对于铁磁和反铁磁绝缘体，这些费米子-费米子相互作用具有正确的结构，以促进位于费米表面同一侧的粒子之间的配对，也称为安培配对。在反铁磁体中，通过将拓扑绝缘体不对称地耦合到反铁磁体的两个子晶格，可以增强感应相互作用的强度。这种效应被反铁磁绝缘体中的次近邻阻挫进一步放大。的增强，使诱导的相互作用显着更强的反铁磁的情况下，相比铁磁的情况。这些结果表明，对于拓扑绝缘体表面上邻近诱导磁振子介导的超导电性，未补偿的反铁磁界面可能比铁磁界面更好。
2020-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
