Driving a magnetized domain wall in an antiferromagnet by magnons
本文从理论上研究了在沿易磁化轴外加磁场的情况下,磁振子、自旋波量子和一维易磁化轴反铁磁体畴壁之间的相互作用。为此,我们首先得到自旋波的背景下的磁畴壁磁化的外场的精确解。畴壁内的有限磁化强度引起磁振子散射的畴壁的反射,偏离了众所周知的结果,在没有磁场的情况下的反射-自由磁振子。对于预测的磁振子反射的实际应用,我们表明,磁振子反射有助于热驱动畴壁运动。我们的工作使我们设想,在反铁磁孤子,如涡流和skyrmions诱导有限的磁化可以用来产生的现象,不发生在磁化的情况下。
2020-02-26 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 Spin-Momentum Locking: Various Spin Vortices and Dirac Magnons in Noncollinear Antiferromagnets
本文将自旋动量锁定的概念推广到磁振子系统,导出了一般两体自旋哈密顿量的单磁振子态自旋期望值的计算公式。我们给出了磁振子自旋与动量无关的不通过条件。作为磁振子自旋动量锁定的例子,我们分析了一维Néel序反铁磁体和二维kagome晶格反铁磁体的120 $^\circ$结构。我们发现,即使当哈密顿量具有$z$轴自旋旋转对称性时,磁振子自旋也依赖于其动量,这可以用奇异带点或$U(1)$对称性破缺来解释。在kagome晶格反铁磁体中产生的动量空间中的自旋涡旋具有缠绕数$Q=-2$,而在拓扑绝缘体表面态中观察到的典型自旋涡旋的特征为$Q=+1$。在另一个可果美晶格反铁磁体中发现了表面态的磁振子类似物,即具有$Q=+1$的狄拉克磁振子。利用Poincaré-Hopf指标定理,我们还导出了$Q$的求和规则.
2017-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Field evolution of magnons in $α$-RuCl$_3$ by high-resolution polarized terahertz spectroscopy
Kitaev量子自旋液体(KSL)是一种理论上预测的物质状态,其分馏准粒子不同于有序磁体中的基本激发玻色子。层状蜂窝状反铁磁体$α$ $_3$是KSL候选材料,因为它可以通过施加面内磁场被驱动到磁无序相,其中$H_c \sim 7$ T.在这里,我们报告的磁激发光谱的这种材料的高分辨率时域太赫兹(THz)光谱的详细表征。我们观察到两个尖锐的磁振子共振,其频率和振幅表现出不连续性作为所施加的磁场的函数,以及两个更广泛的峰值在更高的能量。低于Néel温度,我们发现,线性自旋波理论可以解释所有这些基本特征的频谱时,$C_3$打破扭曲的蜂窝晶格和结构域的存在被考虑在内。
2018-10-05 cond-mat.str-el
Topological magnon nodal-lines and absence of magnon spin Nernst effect in layered collinear antiferromagnets
我们提出了在层状蜂窝状共线反铁磁体中,即使存在自旋-轨道Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用,也存在一个受保护的拓扑狄拉克节线(DNL)磁振子相。我们表明,磁振子自旋能斯特效应,预测发生在严格的二维(2D)蜂窝共线反铁磁体抵消了层状蜂窝共线反铁磁体。换句话说,每个2D反铁磁层中的磁振子自旋能斯特效应抵消了后续层。因此,由于时间反演和空间反演($\mathcal{PT}$)对称性的结合,Berry曲率在整个布里渊区消失。然而,在对称性破缺的外部磁场,我们表明,一个非零的Berry曲率和陈数保护的拓扑磁振子带诱导的非共线自旋结构。这导致了实验上可访问的磁振子热霍尔效应在$\mathcal{PT}$的分层蜂窝反铁磁体的拓扑DNL磁振子相的破缺。我们建议,目前的预测结果可以在层状蜂窝反铁磁体CaMn $_2$ Sb $_2$,BaNi $_2$ V $_2$ O $_8$,和Bi $_3$ Mn $_4$ O $_{12}$(NO $_3$)的实验研究。
2019-03-04 cond-mat.str-el
Strong Magnon-Magnon Coupling in Synthetic Antiferromagnets
合成反铁磁材料由两个铁磁层和一个非磁性层组成,具有两种均匀的旋进共振模式:同相声学模式和异相光学模式。在这项工作中,我们从理论和数值上证明了声光磁振子模之间的强耦合。这种强耦合归因于系统的对称性破缺,这可以通过倾斜偏置场或构造非对称合成反铁磁体来实现。研究发现,通过调节偏置场的倾斜角、反铁磁层间交换耦合的大小以及铁磁层的厚度,可以很好地调节耦合强度。此外,声光磁振子模之间的耦合甚至可以达到超强耦合区。我们的研究结果显示出很高的承诺,研究量子现象与磁振子平台。
2021-03-09 cond-mat.str-el
Unidirectional terahertz light absorption in the pyroelectric ferrimagnet CaBaCo4O7
利用吸收光谱研究了CaBaCo_4O_7的自旋激发。CaBaCo_4O_7是迄今为止报道的最大磁感应铁电极化率(ΔP= 17 mC/m_2)的I型多铁性化合物。我们观察到两个光学磁振子分支:一个单独的电偶极子允许一个和混合磁电共振。磁电共振的纠缠磁化和极化动力学引起单向光吸收,即磁振子模式吸收一个传播方向的电磁辐射,但不吸收相反方向的电磁辐射。我们的系统研究的磁场和温度依赖性的磁振子模式提供的信息的能量和对称性的自旋激发,这是需要开发一个微观自旋模型的CaBaCo 4 O 7。
2016-01-04 cond-mat.str-el
Multi-Center Magnon Excitations Open the Entire Brillouin Zone to Terahertz Magnetometry of Quantum Magnets
由于小的光子动量,光学光谱通常只探测布里渊区中心的磁激发;然而,有方法可以克服这一限制。在扭曲的可果美量子磁体Y-钾镁矾的情况下,Y $_3$ Cu $_9$(OH)$_{19}$ Cl $_8$,在这里仔细研究,可以通过三中心磁振子激发在整个布里渊区获得磁振子态密度。这种机制是由三个不同的磁子晶格和强的短程关联在扭曲的戈薇晶格的帮助。太赫兹时域实验结果与线性自旋波理论吻合得非常好。放松传统的光子带心约束为探测物质磁性提供了一个新的视角。
2022-03-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el quant-ph
Roton minimum as fingerprint of magnon-Higgs scattering in ordered quantum antiferromagnets
给出了长程有序量子反铁磁体中磁振子的定量描述,该描述从低能到高能都是一致的。它说明了一般的$S=1/2$海森堡模型上的正方形格子。该方法基于动量空间中的连续相似变换,以尺度维数为截断准则。有证据表明,显着的磁振子-磁振子吸引诱导希格斯共振。在磁振子色散中的高能旋子极小值似乎是由强磁振子-希格斯散射引起的。
2015-11-12 cond-mat.str-el
Comment on ``Magnon wave forms in the presence of a soliton in two--dimensional antiferromagnets with a staggered field''
最近,Fonseca和Pires [Phys.Rev.B73,012403(2006)]研究了各向同性反铁磁体的孤子-磁振子散射,并计算了“精确”相移,将其与Born近似获得的相移进行了比较。本文修正了孤子解和磁振子解,指出了正确研究散射问题的途径。
2006-03-14 cond-mat.str-el
Nonreciprocal Magnon by Symmetric Anisotropic Exchange Interaction in Honeycomb Antiferromagnet
我们调查的微观起源的非互易磁振子是不同的蜂窝反铁磁体中的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。关键成分是依赖于键方向的对称各向异性交换相互作用,这导致在交错反铁磁有序下的谷型非互易磁振子激发。此外,我们还发现这种非互易磁振子具有特殊的磁场响应,其非互易方向可以通过面内旋转磁场来控制。所得结果可以解释磁环多极子的出现。
2020-05-28 cond-mat.str-el
High-energy magnon dispersion and multi-magnon continuum in the two-dimensional Heisenberg antiferromagnet
利用量子蒙特卡罗模拟和数值解析延拓方法研究了低温下二维S=1/2海森堡反铁磁体的高能自旋激发.我们给出了在q=(pi,0)和(pi/2,pi/2)时横向和纵向动态自旋结构因子S(q,w)的结果。线性自旋波理论预言,在连接这些动量的线上没有色散。我们的计算表明,事实上,(π,0)的磁振子能量比(π/2,π/2)低10%。我们还讨论了横向和纵向的多磁振子连续体和它们的相关性的中子散射实验。
2000-06-01 cond-mat.str-el
Numerical evidence for unstable magnons at high fields in the Heisenberg antiferromagnet on the square lattice
我们发现了自旋为1/2的正方晶格反铁磁体在强磁场中存在磁振子衰变的证据。使用量子蒙特卡罗模拟结合贝叶斯推断技术获得的结果,以获得动态和自旋波理论的预测是一致的。
2008-11-19 cond-mat.str-el
Instability of antiferromagnetic magnons in strong fields
我们预言,在强磁场中,有序量子反铁磁体(AFM)中的自旋波会因自发双磁振子衰变而变得不稳定。在零温时,阈值场$H^*$和饱和场$H_c$之间出现不稳定性。作为一个例子,我们研究了正方形晶格上海森堡反铁磁体的高场动力学,并表明谱的单磁振子分支在布里渊区的大部分消失。
1999-05-11 cond-mat.str-el
Coexistence and interaction of spinons and magnons in an antiferromagnet with alternating antiferromagnetic and ferromagnetic quantum spin chains
在传统的具有量子自旋的准一维反铁磁体中,磁激发由处于不同能量状态的磁振子或自旋子携带:它们不能独立共存,也不能相互作用。本文结合中子非弹性散射、量子蒙特卡罗模拟和随机相近似计算,报道了玻色铜矿-Cu_2(OH)_3Br中磁振子和自旋子共存及其相互作用的发现,并讨论了它们的物理性质。这是一种独特的量子反铁磁体,由交替的铁磁和反铁磁自旋1/2链组成,具有弱链间耦合。我们的研究提供了一个新的范例,人们可以研究两种不同类型的磁准粒子,磁振子和自旋子之间的相互作用。
2020-07-29 cond-mat.str-el
Magnon crystallization in the kagome lattice antiferromagnet
我们提出了数值证据的磁振子结晶低于饱和场在非零温度下的高度受挫自旋半戈薇海森堡反铁磁体。这种现象可以追溯到独立的局域磁振子或等效的平带多磁振子态的存在。我们提出了一个环路气体描述这些本地化的磁振子和这种转变的相图,从而提供信息,磁场和温度磁振子结晶可以观察到实验。出现一个有限的温度连续过渡到磁振子晶体预计是通用的自旋模型在尺寸$D>1$的平带多磁振子基态打破平移对称性。
2020-06-09 cond-mat.str-el
A variational coupled-cluster study of magnon-density-wave excitations in quantum antiferromagnets
我们推广了最近提出的变分耦合团簇方法来描述量子反铁磁二分晶格的激发态。我们再现自旋波激发(即,自旋为$\pm 1$的磁振子)。此外,我们得到了一个新的,自旋零激发(磁振子密度波),这是在所有现有的自旋波理论失踪。在我们的近似下,这种磁振子密度波激发在立方晶格中具有非零的能隙,在正方晶格中是无隙的,类似于量子电子气中的电荷密度波激发(等离子体激元)。
2006-07-04 cond-mat.str-el
Magnonic Floquet Quantum Spin Hall Insulator in Bilayer Collinear Antiferromagnets
我们研究了辐照后的二维绝缘双层蜂窝铁磁体和反铁磁耦合的反铁磁材料。前一个是实现在最近合成的双层蜂窝状三碘化铬CrI $_{\bf 3}$。在这两个系统中,我们表明圆极化电场打破了时间反转对称性,并在每个蜂窝层中诱导了动态的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。然而,所得到的双层反铁磁系统仍然保留了时间反演和空间反演($\mathcal{PT}$)对称性的组合。我们证明了双层反铁磁系统的磁振子拓扑具有$\pmb{\mathbb{Z}_2}$ Floquet拓扑不变量的特征。因此,该系统实现了具有自旋过滤磁振子边缘态的磁振子Floquet量子自旋霍尔绝缘体。这导致非零的Floquet磁振子自旋能斯特效应,而Floquet磁振子热霍尔效应由于$\mathcal{PT}$对称性而消失。我们研究了系统丰富的$\pmb{\mathbb{Z}_2}$ Floquet拓扑磁振子相图随光的振幅和偏振的变化。我们进一步讨论的结果对未来的实验实现的巨大影响。
2019-03-24 cond-mat.str-el
High order magnon bound states in the quasi-one-dimensional antiferromagnet $α$-NaMnO$_2$
在这里,我们报告在准一维反铁磁体$α$ -NaMnO $_2$,其中的单离子,单轴各向异性固有的Mn $^{3+}$离子在这种材料中提供了一个约束机制,能够稳定高阶磁振子束缚态的形成。虽然这种状态长期以来一直难以捉摸的反铁磁链的研究中,中子散射数据表明,高阶$n>2$复合磁振子的存在,特别是,一个弱的三磁振子束缚态下检测到的反铁磁有序转变的NaMnO $_2$。我们证实了我们的研究结果与精确的数值模拟的一维海森堡链与易轴各向异性使用矩阵产品状态技术,找到一个很好的定量协议与实验。这些结果建立$α$ -NaMnO $_2$作为一个独特的平台,探索复合磁振子固有的经典反铁磁自旋链伊辛样单离子各向异性的动态。
2020-01-21 cond-mat.str-el
Nonlinear spin current of photoexcited magnons in collinear antiferromagnets
研究了在光照射下,在反转对称性破缺的共线反铁磁体中,交流电场诱导的非线性磁振子自旋电流。对于线偏振光,我们发现通过“磁振子自旋位移电流”机制,在两个磁振子产生过程中产生了一个自旋极化驱动的直流自旋电流,并且通过Berry联系与磁振子带的几何形状有着密切的关系.对于圆偏振光,通过“自旋注入电流”机制出现直流自旋电流,其与磁振子的弛豫时间成正比,并且当磁振子寿命长时可以很大。我们演示了产生的磁振子自旋位移和注入电流,基于几个玩具模型和现实模型的多铁性材料M $_2$ Mo $_3$ O $_8$。
2023-02-02 cond-mat.str-el
Antiferromagnetic Dispersion Relations and Nature of Magnon Pressure
我们推导出高阶修正的磁振子色散关系的二维和三维反铁磁体暴露在磁场和交错的领域是相互对齐的。“修饰”磁振子是将压力的低温表示分成一部分(由于非相互作用的磁振子)和一部分(对应于磁振子-磁振子相互作用)的先决条件。无论是在二维还是三维空间中,压力的相互作用都是有吸引力的。虽然具体的数字是指自旋- $\frac{1}{2}$正方晶格和自旋- $\frac{1}{2}$简单立方晶格反铁磁体,我们的结果是有效的任意二分几何。
2020-09-14 cond-mat.str-el hep-th
Further Series Studies of the Spin-1/2 Heisenberg Antiferromagnet at T=0: Magnon Dispersion and Structure Factors
我们通过计算线性链、正方形和简单立方晶格的单磁振子色散曲线和各种结构因子,扩展了我们以前对零温量子反铁磁体的系列研究。其中许多结果是新的;其他的是以前工作的实质性扩展。这些结果与中子散射实验直接可比,我们在可能的情况下进行这样的比较。
2005-02-18 cond-mat.str-el
Light-matter interaction in antiferromagnets: the exchange-induced magnetic dipole mechanism
我们提出了一种新的机制,通过两个反铁磁耦合网站之间的跳跃和同时磁偶极跃迁到激发轨道状态的交换诱导激子-磁振子激发。所得到的选择规则对应的磁偶极跃迁,并与准一维海森堡反铁磁体KCuF 3中观察到的激子-磁振子跃迁一致。计算的磁振子态密度与结构相关因子相结合,确定所观察到的光学磁振子边带起源于横磁振子模。
2011-09-05 cond-mat.str-el
Magnon Landau levels and emergent supersymmetry in strained antiferromagnets
非均匀应变作用于格点系统,可以使在格点上运动的粒子产生人工规范场。在这里,我们将展示如何设计一种新的物质状态,即具有朗道能级激发谱的磁振子的反铁磁体。我们考虑蜂窝格点海森堡模型,并表明,三轴应变导致等间距的伪朗道水平在上端的磁振子谱,与退化的紧急超对称性的特点。我们还提出了一个特殊的应变协议,诱导完全量子化磁振子朗道能级在整个带宽。我们讨论实验实现和推广。
2019-09-05 cond-mat.str-el
Magnon-mediated thermal transport in antiferromagnets: the link to momentum-resolved magnon lifetime data
固体中的输运电流通过准粒子相互碰撞以及与缺陷或边界的碰撞而衰减。由于有关碰撞寿命的信息很难获得,大多数输运性质的计算依赖于不独立已知的参数。在这里,我们使用磁振子寿命数据的二维反铁磁体Rb2MnF4计算磁振子介导的热导率没有任何可调参数,从而量化的影响,从域边界上的散射运输。相关的策略有可能大大提高我们对电子和声子准粒子热输运的理解。
2013-02-26 cond-mat.other cond-mat.str-el
Two-magnon excitations observed by neutron scattering in the two-dimensional spin-5/2 Heisenberg antiferromagnet Rb2MnF4
利用脉冲非弹性中子散射研究了二维自旋5/2正方晶格Heisenberg反铁磁体Rb_2MnF_4的低温磁激发。除了与一个磁振子激发确定占主导地位的尖峰,一个相对较弱的连续散射也观察到在较高的能量。这是由于中子散射对磁振子和观察到的强度是一致的自旋波理论的预测。
2005-04-26 cond-mat.str-el
Topological transitions of spin-excitations in insulating chiral antiferromagnets
本文研究了三维拓扑手征反铁磁体在Kagome晶格中的应变诱导拓扑磁振子相变。我们发现,在(100)轴向应变作用下,三维绝缘反铁磁Weyl磁振子(WM)表现为介于应变诱导的具有整数Chern数的三维磁振子Chern绝缘体(MCI)和具有零Chern数的三维平凡磁振子绝缘体之间的中间相.此外,我们表明,应变抑制拓扑热霍尔在这些系统中的磁振子的电导率。由于三维绝缘和金属kagome手征反铁磁体之间的相似性,我们设想,目前的结果也可以体现在三维反铁磁拓扑Weyl半金属Mn $_3$ Sn \slash Ge。
2020-07-07 cond-mat.str-el
Magnon harmonic generation in antiferromagnets: Dynamical symmetry enriched by symmetry breaking
Chiba University(千叶大学);Ibaraki University(茨城大学);Saitama Medical University(埼玉医科大学);The University of Tokyo(东京大学)
研究反铁磁体中THz激光或GHz波驱动的谐波产生,揭示磁序和相变如何改变谐波光谱,不同于无对称性破缺系统。
2026-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Two-dimensional Dirac nodal loop magnons in collinear antiferromagnets
我们研究了二维CaVO晶格上共线反铁磁体中的非平凡线性磁振子带交叉,这种非平凡线性磁振子带交叉也在铁基超导体如AFe $_{1.6+x}$ Se $_2$(A = K,Rb,Cs)中实现.结果表明,空间反演和时间反演对称性($\mathcal{PT}$ -对称性)的结合导致了双简并的八个磁振子分支,它们在二维布里渊区中沿一维环线性交叉.我们表明,狄拉克节环(DNLs)是不存在的共线铁磁体在这个晶格。因此,目前的二维反铁磁DNL是安全的,他们提供了一个新的平台,以寻找他们的类似物在二维电子反铁磁系统。
2018-05-22 cond-mat.str-el
From the Hubbard Model to a Systematic Low-Energy Effective Field Theory for Magnons and Holes in an Antiferromagnet
反铁磁体的低能物理学是由它们的戈德斯通玻色子--磁振子--控制的,它由低能有效场论描述。类比重子手征微扰理论,我们建立了反铁磁体中磁振子和空穴的有效场论。这是一个系统的低能展开式,它基于对称性的考虑和空穴位于以k=(pi/2a,\pm pi/2a)为中心的空穴中的事实。尽管对称性是从哈伯德模型中提取的,但有效理论是普遍的,并且对反铁磁相的动力学机制做出了与模型无关的预测。本文用低能有效理论研究了单磁振子交换导致空穴d-波型束缚态。
2006-06-26 cond-mat.str-el
The Fate of the Two-Magnon Bound State in the Heisenberg Antiferromagnet
用级数展开法计算了正方晶格上海森伯-伊辛反铁磁体中两磁振子束缚态的能谱。结果证实了Oguchi和Ishikawa早期的自旋波预测,即在达到各向同性海森堡极限之前,束缚态消失在连续介质中。
2009-04-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Magnon-phonon coupling and two-magnon continuum in two-dimensional triangular antiferromagnet CuCrO2
CuCrO 2是二维三角形反铁磁体的一种表现形式,它具有与经典的120度有序相似的不相称的非共线磁性结构。使用非弹性中子散射技术,磁振子-声子耦合在CuCrO 2的直接证据显示通过混合磁振子-声子字符的激发模式在12.5毫电子伏,以及在区域边界处的最小值。一个简单的模型哈密顿量,包括交换收缩型磁振子-声子耦合再现所观察到的功能准确。此外,连续激发起源于准粒子之间的相互作用观察到强强度的区域边界。磁激发的这些特征是理解非共线反铁磁化合物中涌现激发的关键。
2016-09-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Weyl magnons in breathing pyrochlore antiferromagnets
受抑量子磁体不仅提供奇异的基态和不寻常的磁结构,而且在许多情况下支持非常规的激发。利用一个物理相关的自旋模型呼吸烧绿石晶格,我们讨论了存在的拓扑线性带交叉的反铁磁体中的磁振子。这些是电子系统中的外尔费米子的类似物,我们称之为外尔磁振子。体外尔磁振子意味着手征磁振子表面态的存在,在有限能量下形成弧。我们认为,这样的反铁磁体提出了一个独特的例子,其中外尔点可以在实验室中原位操作的应用领域。我们讨论了他们的外观,特别是在呼吸烧绿石晶格,并给出一些一般性的讨论条件,找到外尔磁振子,以及如何可以探测实验。我们的工作可能会激发重新审视许多磁有序系统中的磁激发。
2016-08-20 cond-mat.str-el
Ballistic magnon transport and phonon scattering in the antiferromagnet Nd$_2$CuO$_4$
反铁磁体Nd $_2$ CuO $_4$的热导率被测量为低至50 mK。利用自旋翻转跃迁来开关声学Nd磁振子,我们可以可靠地分离磁振子和声子对热输运的贡献。我们发现,磁振子弹道旅行低于0.5 K,随着热导率增长为$T^3$,从中我们提取他们的速度。结果表明,声子对声磁振子的散射速率随$T^3$的增大而增大,并且声子对磁振子的散射在平均Nd磁振子频率的两倍处达到峰值。
2005-04-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Raman scattering in a Heisenberg {\boldmath $S=1/2$} antiferromagnet on the triangular lattice
研究了三角晶格上$S=1/2$海森堡反铁磁体的双磁振子拉曼散射,考虑了1/S修正对单磁振子谱的重整化效应和末态磁振子-磁振子相互作用.裸拉曼强度显示两个峰与单磁振子van-Hove奇异性有关。我们发现,1/S自能修正的单磁振子谱强烈修改这个强度分布。由于磁振子色散的平台,中心拉曼峰显著增强,由于磁振子阻尼,高频峰被抑制,并且整体光谱支持显著变窄。此外,我们研究的最终状态的相互作用,通过解决贝特萨尔彼得方程$O(1/S)$。与共线反铁磁体相反,磁基态的非共线性质导致不可约的磁振子散射,其被延迟并且已经不可分离到最低阶。我们发现,最终状态的相互作用导致一个相当广泛的拉曼连续约两倍的“roton”能量为中心。我们还讨论了散射几何的依赖性。
2008-03-02 cond-mat.str-el
Observation of 4- and 6-magnon bound-states in the spin-anisotropic frustrated antiferromagnet FeI$_2$
自旋波(例如磁振子)是有序磁体的常规元激发。然而,存在其他可能性。例如,磁振子束缚态可以由于吸引的磁振子-磁振子相互作用而产生,并且极大地影响材料的静态和动态性质。在这里,我们展示了一个动物园的不同的多磁振子准粒子的挫折自旋1三角反铁磁铁$_2$使用时域太赫兹光谱。能量-磁场激发谱包含一个、两个、四个和六个磁振子束缚态的特征,我们使用精确对角化方法对相互作用的磁振子的稀气体进行分析。双磁振子单离子束缚态由于强各向异性而发生,并且甚至更高阶激发的优势来自于单离子束缚态由于其非常平坦的色散而自身形成束缚态的趋势。这种可调相互作用准粒子的动物园在凝聚态环境中提供了一个独特的平台,让人想起冷原子,核和粒子物理实验中的少体量子现象。
2020-12-08 cond-mat.str-el
Topological Magnon Insulator in NonCoplanar Kagomé Antiferromagnets: Supplemental Material of arXiv:1608.04561
在绝缘的Kagomé铁磁体中的拓扑磁振子绝缘体已经在一系列论文中得到了广泛的研究。人们已经确定,Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用是观察具有边模的非平凡拓扑磁振子的关键因素。然而,Kagomé晶格上的绝缘反铁磁体是被认为是研究量子自旋液体物理的操场的受抑系统。在这些系统中,磁感应强度可以与$\mathbf{q}=0$传播波矢产生共面但非共线的磁序。我们发现,拓扑磁振子带是不存在的,在这个共面的自旋织构形成鲜明对比,共线的铁磁体与自旋。因此,几何受挫的卡戈梅反铁磁体可以被认为是拓扑平凡的。在这些受抑磁体中的面外磁场的存在下,诱导了表现出非零自旋标量手征的非共面自旋织构。我们表明,场诱导自旋手征提供拓扑磁振子带在Kagomé反铁磁体,而不需要的双折射和生存在手征自旋液相阻挫磁铁。可能的实验材料包括铁黄钾铁矾KFe $_3$(OH)$_{6}$(SO $_{4}$)$_2$。
2016-11-21 cond-mat.str-el
Terahertz-Light Driven Coupling of Antiferromagnetic Spins to Lattice
理解自旋-晶格耦合是现代凝聚态物理的一个关键挑战,对超快和二维磁性具有至关重要的意义和影响。自旋和晶格之间的角动量和能量转移的效率对自旋电子学、磁子学和磁数据存储中控制自旋的能力施加了基本的速度限制。我们报道了一种有效的太赫兹光脉冲驱动的自旋-晶格耦合的非线性机制。一个近似单周期的太赫兹脉冲与反铁磁体CoF 2中的相干磁振子态共振相互作用,激发出拉曼激活的太赫兹声子。结果揭示了反铁磁体的独特功能,允许使用光的超快自旋晶格耦合。
2021-12-28 cond-mat.str-el
Magnon-mediated Binding between Holes in an Antiferromagnet
反铁磁体中空穴之间的长程作用力是由于磁振子交换引起的。两个空穴之间的单磁振子交换势与cos(2 π)/r^2成正比,其中r是空穴的距离矢量,π是r与正方形晶格轴之间的夹角。单磁振子交换导致具有类似d波对称的反平行自旋的空穴的束缚态。定性地讨论了这些束缚态作为高温超导预形成的库珀对的潜在候选者的作用。
2006-02-14 cond-mat.str-el nucl-th
Laser control of magnonic topological phases in antiferromagnets
研究了绝缘反铁磁体中Aharonov-Casher效应引起的磁振子拓扑相的激光控制。由于激光电场可以被认为是一个时间周期性的扰动,我们应用Floquet理论,并执行逆频率扩展,重点放在高频区。利用得到的有效Floquet哈密顿量,我们研究了远离绝热极限的非平衡磁振子动力学及其对拓扑现象的影响。结果表明,线偏振激光可以产生螺旋边磁振子态,产生磁振子自旋能斯特效应;而圆偏振激光可以产生手征边磁振子态,产生磁振子热霍尔效应.特别地,在后者中,我们发现磁振子手征边缘模的方向和由此产生的热霍尔效应可以由圆偏振激光的手征性通过从左旋圆偏振到右旋圆偏振的变化来控制。因此,我们的研究结果提供了一个手柄,以控制和设计磁振子拓扑性质的绝缘AF。
2019-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Magnonic topological insulators in antiferromagnets
将对称性保护拓扑相的概念推广到绝缘反铁磁体(AF)中,并建立了半导体中拓扑绝缘体的玻色子对应体.利用由电场梯度引起的Aharonov-Casher效应,我们提出了一个携带螺旋磁振子的边缘态的量子自旋霍尔效应(磁振子QSHE)的磁振子模拟。我们发现,这样的上下磁振子形成相同的朗道能级和执行回旋运动的频率相同,但在相反的方向传播。绝缘AF的特征在于拓扑${\mathbb{Z}}_{2}$数由与每个螺旋磁振子边缘状态相关的陈整数组成。我们以磁振子的拓扑Hall相为中心,研究了磁振子自旋、热、能斯特和埃廷豪森效应等体磁振子效应,以及拓扑平凡和非平凡体原子荧光中螺旋磁振子输运的热磁性质,建立了磁振子的Wiedemann-Franz定律.我们表明,我们的预测是在实验范围内与目前的设备和测量技术。
2017-11-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Magnon-mediated NMR quantum gates in a 1-D antiferromagnet
提出了一种在固态核磁共振量子计算机中控制量子逻辑门的方法。在具有自旋能隙的一维反铁磁体中,利用局域单重态-三重态激发引起的Suhl-Nakamura相互作用的纵向分量,可以产生可切换的量子比特间耦合.
2002-01-15 cond-mat.str-el quant-ph
Exciton-magnon splitting in van der Waals antiferromagnet MnPS$_3$ unveiled by second-harmonic generation
本文利用共振二次谐波光谱研究范德华反铁磁体MnPS$_3$中的激子-磁振子关联跃迁,观察到两个激子-磁振子峰和激子的大线性磁电效应,揭示了二维磁体中显著的激子-磁振子相互作用及其相干控制潜力。
2023-06-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Systematic Low-Energy Effective Theory for Magnons and Charge Carriers in an Antiferromagnet
通过电子或空穴掺杂,量子反铁磁体可以转变为高温超导体。反铁磁体的低能动力学由它们的南武-戈德斯通玻色子--磁振子--控制,并由类似于强相互作用物理学中π介子的手征微扰理论的有效场论描述。在类比重子手征微扰理论-有效的理论,介子和核子-我们建立了一个系统的低能有效理论的磁振子和电子或空穴在反铁磁体。有效的理论是普遍的,使整个类的反铁磁铜酸盐模型独立的预测。我们对哈伯德模型的对称性进行了详细的分析,并讨论了这些对称性如何在有效理论中表现出来。一个完整的线性无关的有效行动的主导贡献的集合被构造。还研究了与外部电磁场的耦合。
2005-09-20 cond-mat.str-el hep-ph nucl-th