Quantum spin ladder with dynamic phonons. Bound states of magnons and phonons
我们考虑了具有反铁磁相互作用的双链海森堡阶梯。我们的方法是基于强耦合单重基态以上的三重态自旋激发的描述。结果表明，与动态声子的相互作用急剧改变的基本三重态激发（磁振子）和自旋结构因子的色散。同时还发现在谱中出现了一种新的三重激发：一个磁振子和一个声子的束缚态。
1999-05-04 cond-mat.str-el
Hybrid topological magnon-phonon modes in honeycomb and kagome lattices
磁振子和声子是磁有序材料的两种基本的中性激发态，对材料的低能热性质有重要的影响。在这项工作中，我们研究了蜂窝和Kagome晶格中的磁振子和声子的相互作用。当相对于磁有序方向的镜面反射被打破时，磁致伸缩允许的面内Dzyaloshinskiii-Moriya（DM）相互作用将使磁振子与声子耦合，形成磁振子-极化子态。此外，这两种晶格结构还允许面外DM相互作用，使得非耦合的磁振子具有拓扑性。我们的目标是研究这种拓扑磁振子与声子的相互作用。我们发现，磁振子和声子之间的杂交可以显着重新分配的频带之间的Berry曲率。特别地，我们发现，拓扑磁振子带变得平凡，而在较低的能量杂化态获得Berry曲率附近的避免交叉强烈的峰值。因此，拓扑磁振子的热霍尔电导率显示出显着的变化，由于耦合到声子。
2021-07-27 cond-mat.str-el
Renormalization of spin excitations in hexagonal HoMnO3 by magnon-phonon coupling
用中子非弹性散射方法研究了二维Heisenberg反铁磁体HoMnO_3的非弹性散射性质。一个简单的海森堡模型与单离子各向异性描述的自旋波色散曲线的大部分功能。然而，有被证明是一个重整化的磁振子能量位于约11毫电子伏。由于磁振子-磁振子相互作用和磁振子-声子耦合都可以影响非共线磁体中的重整化，因此我们分别使用具有1=S展开的海森堡XXZ模型[1]和爱因斯坦位置声子模型[13]来解释这两种耦合。定量分析表明，重正化效应主要来源于磁振子-声子耦合，而由于磁振子-磁振子相互作用引起的自发磁振子衰减则被强的双离子各向异性所抑制。
2018-05-23 cond-mat.str-el
Magnon Damping by magnon-phonon coupling in Manganese Perovskites
利用非弹性中子散射方法系统研究了铁磁锰钙钛矿中的自旋波激发（磁振子）。尽管不同锰氧化物的居里温度（$T_C$ s）存在很大差异，但它们的低温自旋波具有非常相似的磁振子软化色散。从磁振子寿命效应的波矢依赖性及其与光学声子模色散的相关性，我们认为，一个强大的磁弹性耦合是负责所观察到的锰氧化物的低温反常自旋动力学行为。
1999-04-26 cond-mat.str-el
Magnon-phonon interactions in magnetic insulators
我们解决磁振子-声子相互作用的理论和计算相应的准粒子和运输寿命在磁性绝缘体中，专注于钇铁石榴石在中间温度从各向异性和交换介导的磁振子-声子相互作用，后者是来自体积依赖的居里温度。我们发现，在一般弱的影响声子散射的磁振子输运和吉尔伯特阻尼的宏自旋Kittel模式。在较短的波长下，磁振子输运寿命不同于准粒子寿命。
2019-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electron-phonon coupling in the self-consistent Born approximation of the t-J model
利用自洽玻恩近似（SCBA）研究了一个具有电子-声子相互作用的非掺杂t-J模型。通过忽略顶点修正，SCBA解决了玻色子-holon模型，其中holon耦合到声子和磁振子。与t-J模型的精确对角化结果的比较表明，SCBA在很大的J/t值范围内相当准确地描述了电子-声子相互作用。对玻色子-holon模型的精确对角化结果表明，在小J/t时，由于忽略了顶点修正，而在大J/t时，由于用玻色子-holon模型代替了t-J模型，从而导致了偏差。对于J/t的典型值，电子自能的电子-声子部分Sigma_ep具有来自电子-声子相互作用的二阶图和声子诱导的磁振子图变化的可比贡献。对Sigma_ep的一个非常简单的近似给出了一个相当准确的有效质量。利用这种近似，我们研究了影响电子-声子相互作用的因素。通常情况下，我们发现，名义上的磁振子有一个更强的耦合到holon比声子。然而，由于声子和磁振子耦合特性之间的重要差异，声子驱动小极化子（自定位）的形成。
2006-02-14 cond-mat.mtrl-sci 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
Direct observation of magnon-phonon coupling in yttrium iron garnet
铁磁转变温度为$\sim$ 560 K的磁性绝缘体钇铁石榴石（YIG）在微波和自旋电子学器件中有着广泛的应用。在Pt/YIG中观察到自旋Seeback效应（SSE）电压的异常特征，并归因于磁振子-声子耦合。在这里，我们使用非弹性中子散射映射出低能自旋波和声学声子的YIG在100 K作为增加磁场的函数。通过比较零T和9.1T的数据，我们发现YIG中的磁振子-声子耦合增强了杂化散射强度，而不是在自旋波和声学声子色散交叉点处分裂和打开能隙。这些结果不同于传统的自旋-晶格耦合的预期，需要新的范式来理解磁振子-声子相互作用的散射过程和由此产生的磁振子-极化子。
2017-09-12 cond-mat.str-el
Anharmonic Phonons and Magnons in BiFeO3
用非弹性中子散射（INS）测量了多晶BiFeO $_3$在$200 \leq T \leq 750\,$ K温度下的声子态密度（DOS）和磁激发谱。我们的研究结果表明，BiFeO $_3$的磁谱非常类似于类似的铁钙钛矿，如LaFeO $_3$，尽管在BiFeO $_3$摆线调制。我们没有发现任何自旋间隙的证据。一个强大的$T$ -依赖的声子DOS被发现，具有显着的整个频谱加宽，提供了强非谐性的证据。中子衍射观测到的Bi和O离子的大幅运动证实了这种非谐性。这些结果突出了自旋-声子耦合在这种材料中的重要性。
2012-01-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el
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
Observation of Phonon-Assisted Magnon Absorption in Spin-Orbit Coupling Induced Mott Insulator Sr$_{2}$IrO$_{4}$
对二维自旋-轨道耦合诱导的层状钙钛矿结构莫特绝缘体Sr $_{2}$ IrO $_{4}$进行了红外透射测量。在180 K以下的吸收谱中，在1870 cm $^{-1}$附近观察到声子助磁振子模。最近邻超交换相互作用$J$估计为57 meV，这大约是氧化铜La $_{2}$ CuO $_{4}$的$J$值的一半。我们的研究结果表明，非平凡的性质，如超导性实现在相当高的温度在铱氧化物的可能性。
2013-01-09 cond-mat.str-el
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
Magnetic ground state and magnon-phonon interaction in multiferroic h-YMnO$_3$
用非弹性中子散射研究了多铁性锰氧化物六方晶系YMnO $_3$的磁弹性激发。在$(a,b)$平面中，在布里渊区边界附近发现了磁振子和声子模之间避免的交叉。中子极化分析表明该模式具有磁振子-声子混合特征。沿$c$轴的外部磁场被观察到导致一个自旋波分支的线性场诱导分裂。进行了理论描述，使用海森堡模型的本地化自旋，声学声子模式和磁弹性耦合通过单离子磁致伸缩。该模型定量再现了布里渊区所有模式的色散和强度，描述了所观察到的磁振子-声子杂化模式，并量化了磁弹耦合。结合信息，包括磁场诱导的磁振子分裂，使我们能够排除几个早期提出的模型，并指向正确的磁基态对称性，并提供了一个有效的动力学模型相关的多铁性六方锰氧化物。
2018-04-18 cond-mat.str-el
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
About possible Phonon to Magnon alignment in 2 dimensions and theory of superconductivity in Copper-Oxide planes
我们认为铜酸盐中的声子色散由于与自旋波的相互作用而变得强烈的各向异性，而且声子色散沿$|k_x|=|k_y|$方向变得奇异。这将允许更多的电子形成库珀对，并增加超导转变的温度。声子与自旋波的相互作用比声子与自由电子的相互作用更重要，因为自旋波不受费米面约束。
2003-06-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnon-phonon coupling effects on the indirect K-edge resonant inelastic X-ray scattering spectrum of a 2D Heisenberg antiferromagnet
计算了磁振子-声子耦合对正方晶格海森堡反铁磁体间接K边双磁振子共振非弹性X射线散射强度谱的影响。我们分析了竞争最近和下一个最近的磁和磁振子-声子耦合相互作用的RIXS谱的影响，反铁磁（AF）和共线反铁磁（CAF）相的模型。利用自旋算符的Dyson-Maleev表示，双磁振子相互作用通道的Bethe-Salpeter阶梯近似，并考虑最低阶磁振子-声子-磁振子散射相互作用，我们突出了X射线谱的明显特征.考虑到阻尼效应，由于声子的存在而产生的，我们发现，在AF阶段的RIXS强度谱达到最大值，主要集中在K $\left(\pm\fracπ{2}, \pm \fracπ{2}\right)$ -点周围。对于CAF相，强度广泛分布，具有位于Y $\left(\pm\fracπ{2}, 0\right)$点周围的显著散射强度。此外，在CAF阶段，对于合适的各向异性，最近的，和次近邻相互作用参数的声子效应可以表现为一个独特的峰下面和上面的双磁振子峰。这样的特征与反铁磁谱形成对比，在反铁磁谱中，由于声子峰的作用始终位于谱的高能量端的双磁振子峰之外。此外，在CAF阶段，我们发现RIXS双磁声子谱是更敏感的各向异性相比，它的反铁磁对应。我们的结论是，在间接K边RIXS谱的磁振子声子效应的最终效果，在反铁磁和共线反铁磁相，是一个可观察到的效果。
2017-11-01 cond-mat.str-el
Magneto-elastic modes and lifetime of magnons in thin yttrium-iron garnet films
本文计算了自旋-晶格耦合对磁性绝缘体钇铁石榴石铁磁薄膜磁振子谱的影响。磁振子-声子杂化在自旋动力学结构因子中产生一个特征最小值，这与最近的布里渊光散射实验定量一致。我们还表明，在室温下的声子对磁振子阻尼的贡献表现出相当复杂的动量依赖性：在交换制度的磁振子阻尼主要由切伦科夫型散射过程，而在长波长偶极制度，这些过程是次主导和磁振子阻尼是两个数量级小。我们补充我们的计算实际测量的磁振子弛豫的偶极制度。我们的理论提供了一个简单的解释，最近的实验探测不同温度的磁振子和声子气体在钇铁石榴石。
2014-05-21 cond-mat.str-el
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
Magnon-phonon coupling from a crossing symmetric screened interaction
由于磁振子-声子耦合在自旋热电子学和声学自旋电子学中的重要作用，近年来磁振子-声子耦合受到越来越多的关注。在共振时，这种磁弹性相互作用驱动了磁振子极化子的形成，这支撑了诸如磁振子热流和声子自旋等奇异现象，但最近只有少数例外，仅使用介观自旋晶格模型进行了研究。为了将磁振子-声子耦合引入第一性原理多体电子结构理论，我们采用Schwinger泛函导数方法，导出了比自旋-轨道贡献更精细的非相对论交换贡献。为了避免求解著名的Hedin-Baym方程，声子被视为电子结构的微扰。一个形式主义是围绕施加交叉对称性的相互作用的想法，以平等对待电荷和自旋。通过迭代方法，我们发现用于计算磁振子谱的${\mathit collective}$四点相互作用的自旋翻转分量$\mathcal{V}$包含一阶屏蔽T矩阵部分和一个可能更为重要的二阶部分，后者在局域自旋的限制下描述了与唯象磁弹性模型相同的声子发射和吸收过程.这里，“顺序”是指${\mathit screened}$ ${\mathit collective}$四点相互作用，$\mathcal{W}$ -Hedin的$W$的交叉对称类似物。在不同的温度下，在一个平坦的光学声子分支的存在下，在三维的各向同性磁振子谱的原理模型计算的证明。
2021-11-01 cond-mat.str-el math-ph math.MP
SU(3) Topology of Magnon-Phonon Hybridization in 2D Antiferromagnets
从理论上研究了易磁化轴垂直于平面的二维反铁磁体中的磁振子-声子混合激发。我们发现两个磁振子带和一个声子带通过非平凡SU（3）拓扑通过磁弹性耦合相互缠绕，这可以通过识别动量空间中的skyrmion结构来直观地感知。我们发展了一个连续介质理论作为紧束缚模型的长波长近似，表明我们的结果对晶格细节不敏感，并且通常适用于二维反铁磁体。理论结果可以通过测量作为温度和磁场的函数的热霍尔电导来探讨。我们设想反铁磁体中的磁弹性耦合可以是寻找各种拓扑激发的一个有前途的场所，这些拓扑激发不能单独在磁性或弹性模型中找到。
2020-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnon-phonon interactions in the spinel compound MnSc$_2$Se$_4$
该研究结合磁化与超声实验及线性自旋波微观模型，揭示 MnSc$_2$Se$_4$ 中交换伸缩耦合导致的磁振子–声子相互作用可解释纵向声模软化等磁弹性行为。
2024-10-28 cond-mat.str-el
Magnons, Phonons, and Thermal Hall Effect in Candidate Kitaev Magnet $α$-RuCl$_3$
我们研究了Kitaev候选材料$α$ -RuCl $_3$中有争议的热霍尔效应的性质。在不假设存在带隙自旋液体的情况下，我们证明了一个现实的最小自旋模型在倾斜的锯齿形相位足以，在线性自旋波理论的水平上，定性地解释所观察到的温度和磁场依赖的非量子化的热霍尔电导率$κ_{xy}$，其起源在于磁振子带的Berry曲率。然而，与Czajka等人[Nat.Mater. 22，36-41（2023）]，甚至在扫描宽范围的模型参数以使$κ_{xy}/T$最大化之后。最近的实验表明，声子起着重要的作用，我们表明耦合到自旋，赋予声子的手征。然而，由此产生的固有贡献，从磁振子和声子，仍然不足以解释所观察到的霍尔信号的幅度。在仔细分析了非本征声子机制之后，我们使用Lefrançois等人[Phys. Rev. X 12，021025（2022）]关于$α$ -RuCl $_3$中热输运的最新实验数据来确定非本征和本征贡献$η\equiv κ_{xy}^{E}/κ_{xy}^{I}$的唯象比。我们发现$η=1.2\pm 0.5$，结合我们计算的固有值，定量地解释了在$α$ -RuCl $_3$的实验热霍尔效应的幅度和详细的温度依赖性。
2023-01-25 cond-mat.str-el
Cavity-assisted magnetization switching in a quantum spin-phonon chain
本文提出在混合磁振子-声子光学腔中利用太赫兹泵浦光子产生强纠缠磁振子对，实现Néel磁化翻转，并揭示了激光通量、阻尼和光子损耗对翻转过程的调控作用。
2025-03-28 cond-mat.str-el
Signature of Magnon-Raman Phonon-Polariton Condensation in a Cavity via Transverse Pumping
Birla Institute of Technology and Science, Pilani-Dubai Campus（比拉理工学院，皮拉尼-迪拜校区）；Birla Institute of Technology and Science, Pilani, Hyderabad Campus（比拉理工学院，海德拉巴校区）
本文提出在光学微腔中通过横向泵浦磁性介质实现磁子-拉曼声子-极化激元凝聚的理论平台，推导相图并揭示调控宏观量子现象的灵活参数
2026-07-30 cond-mat.str-el physics.optics
