Relativistic ferromagnetic magnon at the zigzag edge of graphene
我们研究了石墨烯锯齿形边缘附近的自旋波激发。有趣的是，由于开边界的存在，我们得到了相对论性铁磁磁振子的单支。注意，反铁磁体中的磁振子成对出现，而铁磁体中的单支磁振子没有相对论色散。因此，石墨烯之字形边缘附近的磁振子是两者的混合物，表明其固有特性是必须嵌入更高维体系统中的边界激发。
2009-01-28 cond-mat.mes-hall
Giant dynamical electron-magnon coupling in metal-metal-ferromagnetic insulator heterostructure
磁振子介导的自旋在铁磁金属（NM）和铁磁绝缘体（FI）界面上的输运主要依赖于电子-磁振子耦合。我们提出了一种新的路线，以增强电子-磁振子耦合动态从输运的观点。本文利用非平衡格林函数建立了磁振子介导自旋流的理论形式。在输运的语言中，NM/FI界面处的有效电子-磁振子耦合由FI铅的自能决定，由于电子-磁振子转换的非线性过程，FI铅的自能与NM/FI界面处的态密度（DOS）成正比。通过改变界面态密度，二维和三维NM/FI系统的自旋电导可以提高近三个数量级，为操纵动态电子-磁振子耦合提供了一个新的平台。
2021-12-21 cond-mat.mes-hall
Magnon-magnon interaction and magnon relaxation time in ferromagnetic Cr2Ge2Te6 monolayer
尽管二维（2D）磁体在新型磁，磁光，磁热和磁电子器件中的应用受到了大量的关注和巨大的潜力，但还没有一个强大的策略来系统地了解有限温度下的磁振子-磁振子（MMI）相互作用。本文提出了一种通过非线性修正能将有限温度磁振子-磁振子相互作用引入海森堡哈密顿量的第一性原理方法。利用Wick定理将四磁振子算符解耦为二磁振子算符。我们证明了这种方法的能力，通过研究MMI在Cr2 Ge 2 Te 6（CGT）单层的强度。研究了有限温度下的自旋波谱和自旋随时间的自相关函数。结果表明，由于磁振子能量的降低，磁振子-磁振子散射引起的磁振子弛豫时间随温度的升高而增大，随波矢和外加磁场的增加而减小。我们的结果为理解二维铁磁材料中的磁振子阻尼和能量耗散提供了新的视角。
2020-09-11 cond-mat.mes-hall
Oscillations and confluence in three-magnon scattering of ferromagnetic resonance
我们对激发功率几个数量级的铁磁共振（FMR）三磁振子散射进行了时间分辨和相敏研究。我们观察到一个制度，主机瞬态振荡的FMR磁振子人口，尽管高阶磁振子在大功率的相互作用。同样在高功率下，散射产生FMR磁振子的$180^\circ$相移。这些相移对应于三磁振子散射方向的反转，分裂和汇合之间。这些散射反转是最直接观察后，删除微波激发，产生相干振荡的FMR磁振子人口远大于其稳态值在激发过程中。我们的模型与这些发现非常一致。这些发现揭示了三磁振子散射过程的瞬态行为，以及三磁振子散射和磁振子相位之间的非平凡相互作用。
2022-12-31 cond-mat.mes-hall
Long-wave magnons in a ferromagnetic film
本文提出了长波磁振子磁化强度谱和横向分布的渐近精确理论。它是基于线性化的Landau-Lifshitz方程在薄膜中的精确解析解。研究了横波参数和波矢的量子化。
2017-10-15 cond-mat.mes-hall
Magnetothermopower and magnon-assisted transport in ferromagnetic tunnel junctions
基于磁振子辅助隧穿过程，提出了两种铁磁金属间介观隧道结中的热电势模型。在我们的模型中，热电势是在两个磁振子浴之间的热平衡过程中产生的，由电子介导。我们预测一个特别大的热电势效应的情况下，两个半金属铁磁体之间的结与反平行极化，$S_{AP} \sim - (k_B/e)$，相反，$S_{P} \approx 0$的平行配置。
2002-02-26 cond-mat.mes-hall
Nonlocal Drag of Magnons in a Ferromagnetic Bilayer
磁绝缘体中的量子化自旋波（或称磁振子）被假定与周围环境的相互作用很弱，并且在几乎没有耗散或阻力的情况下流动，从而产生异常长的扩散长度和弛豫时间。类比于双层二维电子气中的库仑阻力，通过测量层间电阻率（transresistance）来研究库仑相互作用对电阻率的贡献，我们基于半经典Boltzmann方程预测了铁磁双层结构中磁振子的非局域阻力.非局部磁振子阻力取决于层之间的磁偶极相互作用，并表现在磁振子电流跨阻和磁振子热跨阻中，由此一层中的磁振子电流在另一层中感应化学电势梯度和/或温度梯度。当磁振子电流平行于磁化方向流动时，产生最大的拖曳效应，然而对于斜磁振子电流，出现大的磁振子横向电流。我们检查的实际参数的效果，并发现预测的诱导温度梯度是很容易观察到的。
2016-05-13 cond-mat.mes-hall
Temperature dependence of the magnon-phonon interaction in high overtone bulk acoustic resonator-ferromagnetic thin film hybrids
本研究通过变温铁磁共振实验，探究了Co25Fe75薄膜与蓝宝石体声波谐振器中磁振子-声子耦合强度及阻尼率，证实低温下协同性达C≈1，并展示了其在应变传感中的应用潜力。
2023-11-28 cond-mat.mes-hall
Microscopic theory of magnon-drag electron flow in ferromagnetic metals
施加在铁磁金属上的温度梯度不仅引起电子和磁振子的独立流动，而且由于它们的相互作用而引起拖曳电流。在本文中，我们提出了一个微观研究的电子流所引起的阻力，由于磁振子。分析基于$s$ - $d$模型，该模型描述了通过$s$ - $d$交换相互作用耦合的传导电子和磁振子。在电子子系统中引入磁性杂质作为自旋弛豫的来源。所获得的磁振子拖曳电子流与磁振子的熵和$α- β$（更准确地说，与$1 - β/α$）成比例，其中$α$是吉尔伯特阻尼常数，$β$是耗散自旋转移矩参数。这一结果与以前基于磁振子自旋动力的唯象结果几乎一致，并且由自旋转移和动量转移贡献组成，但前者稍有不同。用非平衡磁振子产生的非平衡自旋化学势解释了这一结果。
2018-12-03 cond-mat.mes-hall
Electric field control of interaction between magnons and quantum spin defects
耦合量子自旋缺陷（QSD）和磁振子的混合系统可以实现独特的自旋电子器件功能和磁性探针。在这里，我们增加了电场控制的磁振子QSD耦合到这样的系统，通过集成铁磁铁电多铁性与氮空位（NV）中心自旋。结合量子弛豫与铁磁共振测量和分析建模，我们揭示了所观察到的电场调谐结果铁电极化控制的磁振子产生的领域在NV。利用演示的控制，我们还提出了磁振子增强的混合电场传感器，提高了灵敏度。
2021-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Sensing magnetic nanoparticles using nano-confined ferromagnetic resonances in a magnonic crystal
我们证明了使用的磁场依赖性的高度空间限制，GHz频率的铁磁共振在铁磁纳米结构的检测吸附的磁性纳米粒子。这是在大面积磁振子晶体中实现的，该磁振子晶体由包含紧密间隔的纳米级反点的周期性阵列的薄铁磁膜组成。来自反点内的纳米颗粒的杂散场修改周围磁振子晶体中的共振动态磁化模式，产生容易测量的共振峰位移。的位移是可比的高反点填充分数的共振线宽，其符号和幅度取决于模式的本地化（与微磁模拟结果一致）。这对于开发用于高速纳米尺度生物传感的基于频率的纳米颗粒检测器是非常令人鼓舞的结果。
2015-01-06 cond-mat.mes-hall
Topological Magnon Bands in Ferromagnetic Star Lattice
在Kagomé晶格铁磁体Cu（1-3，bdc）中拓扑磁振子带和热霍尔效应的实验观察激发了人们对各种绝缘铁磁体中拓扑磁振子效应的研究，这些铁磁体缺乏允许Dzyaloshinskiii-Moriya（DM）自旋轨道相互作用的反转中心。星形晶格（也称为装饰蜂窝晶格）铁磁体是这一目的的理想候选者，因为它是一种具有连接向上和向下三角形的额外链接的kagomé晶格的变体。这产生了两倍的卡戈梅晶格的晶胞，因此是一个更有趣的拓扑磁振子效应。特别是，星形晶格上的三角桥可以铁磁或反铁磁耦合，这在可果美晶格铁磁体上是不可能的。在这里，我们研究了在不同的参数范围内，DM诱导的拓扑磁振子带，手征边缘模，以及星形晶格铁磁体上的热磁振子霍尔效应。星形晶格也可以被看作是母体材料，在某些极限情况下，可以实现卡戈梅和蜂窝晶格的拓扑磁振子带。
2017-01-20 cond-mat.mes-hall
Giant magnetothermopower of magnon-assisted transport in ferromagnetic tunnel junctions
我们提出了一个理论描述的热电势由于磁振子辅助隧穿介观隧道结之间的两个铁磁金属。热电势是在两个磁振子浴之间的热平衡过程中产生的，由电子介导。对于具有反平行极化的两个铁磁体之间的结，磁振子辅助隧穿产生热电势$S_{AP}$的能力取决于多数带和少数带费米表面的尺寸$Π_{\uparrow, \downarrow}$之间的差异，并且与温度相关因子$(k_{B}T/ω_{D})^{3/2}$成比例，其中$ω_{D}$是磁振子德拜能量。后一个因子反映了由于温度$T$（布洛赫$T^{3/2}$定律）下的热磁振子引起的储层的净磁化的分数变化。相反，磁振子辅助隧穿对具有平行极化的结的热电势$S_P$的贡献可以忽略不计。由于铁磁层的相对极化可以通过外部磁场来操纵，因此大的差异$ΔS = S_{AP} - S_P \approx S_{AP} \sim - (k_B/e) f (Π_{\uparrow},Π_{\downarrow}) (k_BT/ω_{D})^{3/2}$导致磁热效应。这种磁热效应在两个半金属铁磁体$ΔS \sim - k_B/e$之间的结的极端情况下变得巨大。
2002-09-23 cond-mat.mes-hall
Unconventional Thermal Magnon Hall Effect in a Ferromagnetic Topological Insulator
从理论上研究了具有Kekulé-O耦合调制和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的铁磁晶格中磁振子的热霍尔效应.通过一个应变为基础的机制诱导KOC调制，我们确定了四个拓扑相位的KOC参数和强度。我们计算了这些阶段中的每一个在低温下的热磁振子霍尔电导率${κ^{xy}}$。我们预测一个非常规的导电性，由于非零的Berry曲率出现从带邻近效应在拓扑平凡的阶段。我们发现${κ^{xy}}$的符号变化作为模型参数的函数，与局部Berry曲率和占据概率的散装带。自始至终，${κ^{xy}}$可以很容易地用外部参数（如磁场和温度）进行调谐。
2019-01-30 cond-mat.mes-hall
Momentum-space theory for topological magnons in 2D ferromagnetic skyrmion lattices
针对现有单动量理论描述大型二维斯格明子磁振子行为的过度简化问题，提出多动量算符理论，揭示与单动量理论的偏差、平带非普遍性及外磁场诱导的拓扑相变，为拓扑磁振子学提供新理论框架。
2024-11-30 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
Persistent nodal magnon-photon polariton in ferromagnetic heterostructures
该研究预言铁磁异质结构中因耗散与耗散耦合而持久存在的节点磁振子-光子极化激元，并通过非微扰经典模型与含欧姆耗散的量子方案揭示超强耦合及方向依赖能隙。
2024-10-25 cond-mat.mes-hall
Nonmonotonic inelastic tunneling spectra due to surface spin excitations in ferromagnetic junctions
本文讨论了铁磁结中伴随表面自旋激发（磁振子）的非弹性自旋翻转隧穿。非弹性隧穿电流是成比例的磁振子的状态，这是能量无关的表面波，因此，不能占所观察到的非弹性隧穿谱的偏压依赖性。本文指出，电子-磁振子相互作用的隧穿矩阵元可以引起隧穿谱的偏压依赖性。这些矩阵元素来自库仑交换相互作用，使用巡游电子模型的磁振子辅助隧道。非弹性隧穿谱的结果，基于非平衡格林函数计算，提出了平行和反平行磁化的铁磁导线。
2011-08-23 cond-mat.mes-hall
Green's function formalism for nonlocal elliptical magnon transport
我们发展了一个非平衡格林函数体系来研究磁子自旋通过金属导线接触的强各向异性铁磁绝缘体的输运。我们将铁磁绝缘体建模为有限尺寸的一维自旋链，在第一个和最后一个站点处具有金属接触，该金属接触以磁振子的形式注入和检测自旋。在各向异性的存在下，这些铁磁振子成为椭圆极化，自旋守恒被打破。我们发现，这引起了一个新的寄生自旋电导，这在高各向异性成为主导。此外，在高各向异性区域，铁磁体的自旋态被压缩。我们表明，压缩可以通过局部自旋偏置的应用程序在全球范围内减少。
2021-10-22 cond-mat.mes-hall
One dimensional Cherenkov processes in ferromagnetic insulator
在能量守恒和动量守恒的约束条件下，用微扰理论研究了铁磁隔离器中的一维切伦科夫过程。结果表明，磁振子-声子相互作用通道是有限的，且与波数有关，这导致长波长磁振子的寿命和弛豫时间分别与$1/k^{2}$和$1/k^{4}$有关.在温度为$T>$ 70 K时，磁振子与声子之间的弛豫时间的倒数$1/τ_{mp}$是温度的线性增函数.基于Sanders-Walton模型，我们进一步表明，当沿系统施加热（声子）梯度时，声子浴和波矢为$k$的磁振子之间的温差随着$k$的减小而变得更加明显。
2017-11-06 cond-mat.mes-hall
The magnonic limit of domain wall propagation in ferromagnetic nanotubes
我们报道了场驱动的铁磁纳米管中涡旋状畴壁的研究。这种特殊的几何形状产生了静态壁配置的特殊特征，这显著地影响其动态。不像畴壁在平坦的条带中，畴壁传播的左右对称性被打破。此外，畴壁速度不受Walker击穿的限制。在足够大的磁场下，畴壁速度达到自旋波的速度（约1000 m/s），并且此后与自旋波的直接发射相关联。运动的畴壁保持其主要结构，但具有特征性的自旋波尾。这种拓扑孤子的空间分布由自旋波色散决定。
2010-09-28 cond-mat.mes-hall
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
Dynamical mass generation for ferromagnetic skyrmions in two dimensions
磁skyrmions是拓扑磁化纹理，其特征在于二维球的同伦群。尽管对skyrmion进行了多年的深入研究，但skyrmion在驱动运动中的惯性这一基本问题仍然没有得到解决。通过适当地考虑到skyrmion运动和相应的激发磁振子之间的直接耦合，我们确定了运动中的skyrmion的动力学质量。通过巧妙的材料和几何设计，可以利用Skyrmion运动和磁振子之间的直接耦合来设计Skyrmion动力学。
2022-10-24 cond-mat.mes-hall
Thermal spin current and spin accumulation at ferromagnetic insulator/nonmagnetic metal interface
从理论上研究了热梯度作用下铁磁绝缘层（FI）/铁磁金属（NM）双层膜附近的自旋电流注入和自旋积累。利用费米黄金法则和玻尔兹曼方程，我们发现由于磁振子的非平衡分布或磁振子与电子之间的非平衡引起磁振子发射和吸收的不平衡，FI和NM可以通过界面电子-磁振子散射交换自旋. FI中的温度梯度和/或FI/NM界面上的温度差产生自旋电流，该自旋电流从较热侧到较冷侧携带平行于FI的磁化的角动量。有趣的是，在NM中的温度梯度引起的自旋电流是微不足道的小，由于非平衡电子分布的非线性。结果与现有的实验结果吻合良好。
2016-03-03 cond-mat.mes-hall
Spin-Pumping-Induced Non-Linear Electric Current on the Surface of a Ferromagnetic Topological Insulator
研究了自旋抽运在铁磁拓扑绝缘体与铁磁杂化的三维拓扑绝缘体表面产生的电流。为了做到这一点，我们建立了微观形式主义和构造微扰理论使用Keldysh格林函数的方法。我们分析了这种电流是如何通过交换相互作用和外部交流磁场产生的，这是铁磁共振和自旋泵浦的驱动力。其机制如下。首先，铁磁共振被驱动，零动量磁振子出现。它是从饱和磁化指向平行于铁磁共振的进动轴的波动。然后以零动量磁振子为自旋载流子产生自旋抽运。零动量磁振子与拓扑绝缘体表面态通过交换相互作用耦合，磁振子携带的自旋转移到拓扑绝缘体表面态，由于自旋-动量锁定，转移的自旋转化为拓扑绝缘体表面态的动量，产生垂直于铁磁共振旋进轴的电流.它与外部交流磁场的振幅成二次方关系，而与交换作用的强度成线性关系。零动量磁振子谱描述了相关的电压。交流磁场中自旋抽运感应电流的非线性以及交换相互作用强度的线性反映了铁磁拓扑绝缘体表面具有通过磁控产生电荷电流的高性能功能。
2020-05-28 cond-mat.mes-hall
Three-magnon scattering of spin wave on edge-localized mode in thin ferromagnetic film
本研究针对薄铁磁薄膜边缘的三磁振子散射现象，构建解析理论并结合微磁模拟，揭示了体自旋波与边缘局域自旋波相互作用的产生机制及振幅、强度的影响规律。
2025-08-04 cond-mat.mes-hall
Spin-wave dynamics in Permalloy/Cobalt magnonic crystals in the presence of a non-magnetic spacer
本文从理论上研究了在二维双组分磁振子晶体中，铁磁点和铁磁基体之间的非磁性间隔层对自旋波激发频散的影响。通过动力学矩阵方法，我们研究了在坡莫合金矩阵中的钴或坡莫合金点的正方形阵列所代表的厚度不均匀的结构。我们发现，引入一个非磁性间隔显着修改的总内部磁场，特别是在边缘的凹槽和点。这允许操纵自旋波的磁振子能带结构，自旋波定位在点的边缘处或凹槽边缘处的基质材料中。根据微磁学模拟结果，发现了两种端模，端模的局域化区域对相应的频率有显著的影响。我们还表明，与使用一个单一的铁磁材料，它是可能的设计一个磁振子晶体保留性能的双组分磁振子晶体和磁振子反点晶格。最后讨论了非磁性间隔层对群速度和磁振子带宽等技术相关参数的影响。
2017-03-11 cond-mat.mes-hall
Hybrid structure with a ferromagnetic film and an array of magnetic molecules for deep-nanoscale reprogrammable magnonics
该研究提出了一种基于铁磁薄膜和磁性分子阵列的混合结构，通过磁性分子的排列和外部磁场控制，实现深纳米尺度的可重编程磁学系统，适用于高频自旋波应用。
2025-11-27 cond-mat.mes-hall
Magnon versus electron mediated spin-transfer torque exerted by spin currents across antiferromagnetic insulator to switch magnetization of adjacent ferromagnetic metal
最近的实验[Y。Wang等人，Science 366，1125（2019）]关于磁振子介导的自旋转移矩（MSTT）的解释是，通过在反铁磁绝缘体（AFI）的一个表面上施加非平衡电子自旋密度，因此，它们在AFI上的传播剥夺了传导电子，最终导致铁磁金属（FM）的磁化反转，附着于AFI的相对表面。我们采用最近发展的时间相关的非平衡格林函数结合Landau-Lifshitz-Gilbert方程（TDNEF +LLG）形式主义来演化传导电子的量子力学，而它们通过自洽反作用与经典的原子自旋动力学描述的局域磁矩相互作用求解LLG方程组。在注入方波电流脉冲作为初始条件时，FM偏振器/AFI/FM分析器结的TDNEGF+LLG模拟表明，在FM分析器内的局部磁矩反转在需要更大的脉冲高度和更长的持续时间的意义上是效率较低的，比传统的电子介导的STT（ESTT）驱动标准FM偏振器/正常金属/FM分析器自旋阀中的磁化切换。由于由AFI的自旋泵浦产生的电子和由AFI的直接传输产生的磁振子，自旋电流被注入FM分析器，其局部磁矩将经历MSTT和ESTT的组合。然而，通过人为地关闭ESTT，我们证明了MSTT起着主导作用，因此，其理解为没有电子部件的全磁振子驱动磁化开关器件铺平了道路。
2020-12-14 cond-mat.mes-hall
Amplitude representation of Landau-Lifshitz equation and its application to ferromagnetic films
本文的目的是发展一个系统的方法来解决的朗道-Lifshitz方程的磁振子波函数的解决方案（r），并将其应用到物理现象中的一个薄的铁磁薄膜。本文还介绍了铁磁薄膜的性质以及室温下泵浦诱导磁振子的玻色-爱因斯坦凝聚的最新研究进展。因此，它可以被认为是一个审查的基本原则和在该领域的最新进展。
2023-01-03 cond-mat.mes-hall
Magnon Mediated Electric Current Drag Across a Ferromagnetic Insulator Layer
在半导体异质结中，库仑相互作用是电子不能穿透的绝缘体上两个二维电子气之间的电流拖曳的原因。对于由铁磁绝缘体（FI）层分隔的两个金属层，电流拖曳可以由FI的非平衡磁振子电流介导。我们确定的拖曳电流使用半经典玻尔兹曼方法与适当的边界条件的电子和磁振子在金属FI界面。
2012-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnon-driven quantum-dot heat engine
我们研究了一个由单能级量子点耦合到两个铁磁金属和一个铁磁绝缘体组成的热-电荷-电流转换器。我们证明，这种纳米引擎可以作为一个最佳的热自旋极化的电荷电流转换器在反平行的几何形状，而它作为一个热纯自旋电流转换器在平行的情况下。讨论了器件的最大输出功率和效率。
2012-07-18 cond-mat.mes-hall
Microscopic Theory of Magnon-Drag Thermoelectric Transport in Ferromagnetic Metals
本文从理论上研究了铁磁金属中的磁振子拖曳Peltier效应和Seebeck效应。一个磁振子热流描述微扰从微观角度来看，相对于电子-磁振子相互作用和电场。然后，获得作为磁振子热电流与电荷电流之间的比率的磁振子阻力珀耳帖系数$Π_\MAG$。结果表明，在低温下$T$，极化率系数$C_\MAG$与电导率的自旋极化率$P$成正比，而对于$C_\MAG>0$，极化率系数$P<0$与$C_\MAG<0$的极化率$P>0$成正比.从磁振子拖曳Peltier效应的实验结果，我们估计的电子-磁振子相互作用的强度约为0.3 eV的$\cdotÅ^{3/2}$坡莫合金。
2012-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Bilinear magnon--exciton coupling in biased ferromagnetic electron--hole bilayers
Institute of Physics, Johannes Gutenberg University Mainz（美因茨约翰内斯·古腾堡大学物理研究所）
本文提出偏置铁磁电子-空穴双层实现磁振子与激子共振耦合，证明线性杂化及玻色-爱因斯坦凝聚，并揭示密度-密度相互作用修正及集体模式杂化，提供激子凝聚检测新途径。
2026-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Enhancement of dynamical coupling in artificial spin-ice systems by incorporating perpendicularly magnetized ferromagnetic matrix
本文通过数值模拟研究了置于垂直磁化铁磁基体中的方形人工自旋冰系统，发现界面交换作用与偶极耦合共同导致强磁振子-磁振子耦合，且顶点磁化重构可使耦合强度增强近40%，为可重构磁振子学应用提供了新途径。
2024-11-22 cond-mat.mes-hall
Non-local magnon transport in a magnetic domain wall wave guide
磁畴壁用作低能量磁振子的波导。在本文中，我们开发的非局域传输的理论，这些束缚磁振子通过铁磁绝缘体注入和检测电相邻的正常金属引线的自旋翻转散射过程和（逆）自旋霍尔效应。我们的设置需要一个双重简并的磁基态，我们实现了易轴和难轴各向异性，在铁磁绝缘体。这很容易通过广泛的材料提供。畴壁是系统的一个拓扑保护特征，通过它我们得到了非局域自旋输运，从而为可重构磁振子器件提供了一个框架。
2021-05-04 cond-mat.mes-hall
Chiral coupling between a ferromagnetic magnon and a superconducting qubit
单量子水平的手性耦合在量子信息处理中有着巨大的潜力。在这里，我们提出了一个磁振子模在铁磁球和超导量子比特之间的手征相互作用介导的一维耦合腔阵列。当量子比特耦合到阵列的两个晶格位置，并且每个晶格位置都用可调相位编码时，我们可以通过量子干涉效应获得定向的量子比特-磁振子相互作用。这项工作开辟了一条新的路线来构建手性器件，有望成为量子磁振子网络的构建模块。
2022-11-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dispersive read-out of ferromagnetic resonance for strongly coupled magnons and microwave photons
我们演示了微波腔中钇铁石榴石球铁磁共振的色散测量。共振时纵向磁化强度的降低被测量为耦合到球体的腔模式中的频移。这种测量是磁化动力学中固有的非线性的结果，表明磁振子腔量子电动力学实验的一个有前途的路线。
2015-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Contact solitons as spin pistons in one-dimensional ferromagnetic channels
该研究针对一维铁磁通道中的接触孤子耗散交换流（CS-DEF），提出通过改变注入电流调制CS-DEF以注入磁振子的自旋活塞机制，验证了注入磁振子的色散关系，证明电流变化可通过耗散交换流泵浦磁振子。
2024-07-02 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
Electron drag in ferromagnetic structures separated by an insulating interface
我们考虑由绝缘界面隔开的两个铁磁层系统中的电子拖曳。它的来源预计是磁振子-电子相互作用。也就是说，我们假设外部电压被施加到“有源”层，刺激通过该层的电流。反过来，携带电流的电子被磁振子散射导致该层内的磁振子拖曳电流。两层中的磁振子之间的3-磁振子相互作用（具有非局域性质）导致“被动”层内的磁振子拖曳，相应地，通过磁振子-电子散射过程产生电子拖曳电流。我们估计的拖曳电流，并将其与声子诱导的。
2018-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum State Preparation of Ferromagnetic Magnons by Parametric Driving
Institute for Theoretical Physics, Technische Universität Wien（维也纳工业大学理论物理研究所）；Faculty of Physics, University of Vienna（维也纳大学物理学院）
通过参数驱动制备铁磁自旋波的量子态，利用自旋波非线性性实现磁子压缩，无需单个磁子源或探测器。
2026-01-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Voltage-Controlled Reconfigurable Magnonic Crystal at the Submicron Scale
多铁性提供了一种优雅的手段来实现电压控制和在基于铁磁材料的微观纳米级系统中的动态重构。这些性质在磁振子领域特别有趣，在磁振子领域，自旋波被用来执行高级逻辑或模拟功能。近年来，纳米磁振子{ \color{black}}的出现有望最终导致磁振子器件的大规模集成。然而，一个紧凑的电压控制，按需可重新配置的磁振子系统尚未显示。在这里，我们介绍了在一个完全外延异质结构的多铁性与铁磁体的组合，以实现这样的电压控制和可重构的磁振子系统。在具有$500\,\mathrm{nm}$周期性的薄多铁性$\mathrm{BiFeO_3}$中压印剩余电极化产生微米级铁磁$\mathrm{La_{2/3}Sr_{1/3}MnO_3}$磁振子波导中的有效磁场的调制。我们证明了磁电耦合的自旋波传播光谱的特征，在这个人工的，电压诱导，磁振子晶体和演示发生一个强大的磁振子带隙与$>20 \,\mathrm{dB}$拒绝。
2021-05-16 cond-mat.mes-hall
Magnonic crystalline properties of stripe textures in thin ferromagnetic films
Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies, CNRS, Université Paris-Saclay（纳米科学和纳米技术中心，法国国家科学研究中心，巴黎萨克雷大学）
研究铁磁薄膜中条纹纹理的磁振子晶体特性，采用微磁模拟计算模型铁石榴石薄膜自旋波谱，重点关注外场和立方各向异性影响，发现不同位置带隙对外加场响应不同，垂直磁场或立方各向异性存在时中间会出现额外带隙。
2026-07-22 cond-mat.mes-hall
Magnon transport through microwave pumping
提出了铁磁绝缘体中磁振子输运的微观理论。利用微波泵浦的磁振子注入，我们提出了一种产生磁振子直流电流的方法，并展示了如何增强混合铁磁绝缘结中磁振子直流电流的幅度。为此，专注于一个单一的FI，我们第一次重温微波泵浦在有限的（室温）温度从微观角度的磁振子注入。接下来，我们将其应用到两种混合铁磁绝缘结。第一种是准平衡态的磁振子凝聚体与被微波抽运的磁振子之间的结，第二种是被抽运的磁振子与非凝聚态的磁振子之间的结。我们表明，准平衡磁振子凝聚产生交流和直流磁振子电流，而noncondensed磁振子产生基本上是直流磁振子电流。铁磁共振（FMR）极大地增加了泵浦磁振子的密度，并增强了这种磁振子电流。最后，使用微波泵浦在一个单一的FI，我们讨论的可能性，磁振子电流通过Aharonov-Casher相持续流动，即使在有限的温度。我们表明，即使在有限的温度下，在存在磁振子-磁振子相互作用的情况下，也会出现这样的磁振子电流。由于FMR的存在，它的振幅变得比凝聚磁振子电流大得多。
2015-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Chiral Magnonic Edge States in Ferromagnetic Skyrmion Crystals Controlled by Magnetic Fields
在绝缘磁体中实现对磁振子自旋电流的控制-其中由于焦耳加热引起的耗散被高度抑制-是一个活跃的研究领域，可能导致节能的自旋电子学应用。然而，由具有均匀磁序的常规系统支持的磁振子自旋电流已被证明难以控制。最近出现了另一种方法，依赖于拓扑保护的磁振子边缘状态的空间周期性磁纹理。这种纹理的一个主要例子是铁磁skyrmion晶体，它拥有手征边缘状态，为磁振子自旋电流提供平台。在这里，我们表明，为第一次，一个外部磁场可以驱动拓扑相变的自旋波谱的铁磁skyrmion晶体。拓扑相变的信号是关闭一个低能量的体磁振子间隙在一个临界字段。在拓扑阶段，低于临界场，两个拓扑保护的手征磁振子边缘状态位于这个差距，但他们解开在平凡阶段，以上的临界场。值得注意的是，拓扑相变涉及到两个磁振子带的反转，在$Γ$点对应于晶体中skyrmion的呼吸和反呼吸模式。我们的研究结果表明，外部磁场可以作为一个旋钮来开关由拓扑保护的手征磁振子边缘态携带的磁振子自旋电流。
2019-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tunable Strong Magnon-Magnon Coupling in Two-Dimensional Array of Diamond Shaped Ferromagnetic Nanodots
在过去的几年里，混合磁振子与不同量子粒子之间的耦合已经被广泛研究，包括量子电动力学在内的各种兴趣。在这样的系统中，利用具有高自旋密度的磁性材料中的磁振子，其中耦合强度通过自旋数量的平方根共同增强，以克服各个自旋与微波场之间的较弱耦合。然而，在受限的纳米磁体中实现强磁振子-磁振子耦合对于这种混合系统的片上集成是必不可少的。在这里，通过深入研究不同的磁振子模式之间的相互作用，在Ni 80 Fe 20（Py）纳米点阵列，我们表明，模间耦合可以接近强耦合制度，耦合强度高达0.82 GHz，协同系数为2.51。微磁学模拟表明，模间耦合是由每个纳米点内部的交换场介导的。耦合强度可以通过改变偏置场的强度和方向来连续调节，从而为混合磁振子系统的外部控制开辟了途径。这些发现可以极大地丰富快速发展的量子磁振子领域。
2023-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnon contribution to unidirectional spin Hall magnetoresistance
我们开发了一个模型的磁振子贡献的单向自旋霍尔磁电阻（USMR）的重金属/铁磁绝缘体双层膜。我们发现，扩散运输的Holstein-Primakoff磁振子导致的积累的自旋附近的双层界面，引起的磁电阻是不不变的电流方向反转下。与Zhang和Vignale [Phys. Rev. B 94，140411（2016）]描述的电子贡献不同，它需要导电铁磁体，磁振子贡献可以发生在铁磁绝缘体中，如钇铁石榴石。我们表明，磁振子USMR是，领先的顺序，立方的自旋霍尔角的重金属，而不是线性关系发现的电子贡献。我们估计Pt中的最大磁振子USMR| YIG双层的量级为$10^{-8}$，但如果磁振子能隙被抑制，则可以达到高达$10^{-5}$的值，因此可以与例如PT|我们表明，在一个有限的磁振子间隙的磁振子USMR可能会增强一个数量级，如果磁振子扩散长度减少到一个特定的最佳值，取决于各种系统参数。
2019-02-28 cond-mat.mes-hall
Magnon magic angles and tunable Hall conductivity in 2D twisted ferromagnetic bilayers
随着在扭曲双层石墨烯（tBLG）中发现相关的绝缘相和超导相，扭曲电子学是当前凝聚态物理中最活跃的研究领域之一。在这里，我们提出了tBLG的磁振子类似物。我们研究了扭曲铁磁双层膜（tFBL）中的磁振子，包括交换和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。对于可忽略的π，tFBL呈现离散的磁振子魔角和类似于tBLG的平坦莫尔能带。然而，这一变化改变了局面，使该系统更加奇特。tFBL中的自旋导致了任意扭转角下丰富的拓扑磁振子能带结构。扭转角变成了磁振子霍尔和能斯特电导率的控制旋钮。带隙的平坦带出现在连续的魔角中。在连续谱的下限，能带结构重构形成拓扑平坦带束。豪华的扭曲角控制带隙，拓扑性质，平带的数量，霍尔和能斯特电导率呈现tFBL一种新颖的设备从基本和应用的角度来看。
2020-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anisotropy-assisted magnon condensation in ferromagnetic thin films
本研究通过理论分析与微磁模拟，证明添加易轴磁各向异性可辅助YIG薄膜中磁振子凝聚，并可能解释Bi掺杂实验，为量子自旋电子学中电流驱动磁振子凝聚开辟新途径。
2024-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Geometric assembly of topology in hybrid bosonic bands: magnon-phonon excitations in skyrmion crystals
College of Engineering and Technology, American University of the Middle East（中东美国大学工程与技术学院）
研究铁磁Skyrmion晶体中磁音混合带的拓扑特性，通过Dzyaloshinskii-Moriya相互作用耦合晶格振动，生成非平凡拓扑混合带。
2026-10-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Hybridizing ferromagnetic magnons and microwave photons in the quantum limit
我们证明了大的正常模式之间的静磁模式（基特尔模式）在铁磁球的钇铁石榴石和微波腔模式分裂。强耦合是在热或外部激发的磁振子和光子的平均数小于1的量子区域中实现的。我们还证实了耦合强度与自旋数的平方根成正比。一个非单调的温度依赖性的Kittel模式线宽观察到低于1 K，并归因于耗散由于与浴的两级系统的耦合。
2014-10-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Helicity-Changing Brillouin Light Scattering by Magnons in a Ferromagnetic Crystal
铁磁材料中的布里渊光散射通常涉及一个磁振子和两个光子，它们的总角动量守恒。在这里，我们实验证明了螺旋度变化的两个磁振子布里渊光散射在铁磁晶体中的存在，这可以被看作是一个四波混频过程，涉及两个磁振子和两个光子。此外，我们观察到一个非常规的螺旋度变化的单磁振子布里渊光散射，这显然违反了角动量的守恒定律。我们发现，晶体角动量干预，以补偿在后者的散射过程中丢失的角动量。
2019-11-14 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Topological Magnons on the Ferromagnetic Zigzag Lattice
受锯齿链磁性化合物实验启发，分析锯齿晶格铁磁体磁振子能带拓扑，考虑各向异性交换及Dzyaloshinskii-Moriya相互作用，通过线性自旋波理论发现两磁振子分支，绘制拓扑相图并识别支持鲁棒手性边缘态的非平庸相。
2024-11-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
