Interplay of electron-magnon scattering and spin-orbit induced electronic spin-flip scattering in a two-band Stoner model
RPTU University of Kaiserslautern-Landau(凯泽斯劳滕-兰道理工大学);University of Rwanda(卢旺达大学)
研究双带 Stoner 模型中电子-磁子散射与自旋轨道诱导电子自旋翻转散射的相互作用,揭示其在铁磁体超快去磁中的非平衡微观机制。
2026-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dominance of Electron-Magnon Scattering in Itinerant Ferromagnet Fe3GeTe2
Fe_3GeTe_2是一种二维范德华材料,在230 K以下具有巡游铁磁性。本文通过电阻率、磁输运和霍尔效应的测量研究了Fe_3Ge_2Te_2单晶的散射机制。居里温度以下的电阻率的二次温度依赖性暗示了电子磁振子散射的主导地位。当磁场平行于样品平面施加时,在低温下观察到非饱和正磁阻效应。高场线性负MR< TC corroborates to the suppression in magnon population due to the damping of spin waves. In the high temperature regime T >可用Khosla和Fischer模型描述自旋涨落的散射。等温霍尔电阻率曲线揭示了异常霍尔电阻率的存在。将磁共振和侧跳机制联系起来,进一步揭示了电子-磁振子散射是侧跳对反常霍尔效应的贡献。我们的结果提供了一个清晰的理解的作用,电子磁振子散射的异常霍尔效应,排除其起源是拓扑能带结构。
2022-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Quantum magnonics: when magnon spintronics meets quantum information science
自旋电子学和量子信息科学是信息处理技术创新的两个有前途的候选者。这两个领域的结合使我们能够建立研究量子现象和实现多功能量子任务的固态平台。然而,在很长一段时间里,这两个领域的交集是有限的。这种情况在过去几年中发生了重大变化,因为在使用磁振子编码和处理信息方面取得了显着进展。另一方面,在理解准粒子的纠缠以及设计用于量子信息处理的高质量量子比特和光子腔方面的重大进展为将磁振子与量子系统集成提供了物理平台。在这些努力的基础上,量子磁振子学这一高度交叉的领域出现了,它结合了自旋电子学,量子光学和量子信息科学。在这里,我们给出了最近的发展概述有关的量子态的磁振子和它们的杂交与成熟的量子平台。首先,我们回顾了磁振子和量子纠缠的基本概念,讨论了磁振子量子态的产生和操纵,如单磁振子态、压缩态和量子多体态,包括玻色-爱因斯坦凝聚和由此产生的自旋超流。我们讨论了如何将磁振子系统与量子平台(包括腔光子、超导量子比特、氮空位中心和声子)集成和纠缠,以实现相干信息传输和协作信息处理。这些混合量子系统的非厄米物理和宇称时间对称性的影响突出,以及在量子存储器和高精度测量的应用。最后,我们提出了在量子磁的机会展望。
2022-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Stimulated magnon scattering by non-degenerate parametric excitation
本研究通过微磁学模拟,展示了在特定条件下结合两个泵浦频率可经由受激磁子散射产生新磁子模式,且该过程依赖于薄膜几何形状与泵浦场顺序。
2024-09-18 cond-mat.mes-hall
Pattern recognition with a magnon-scattering reservoir
本文利用受限磁涡旋中磁子模式间的非线性多模散射相互作用构建储备池,通过三磁子散射激发方位角模式,实现了对四符号序列高于95%的模式识别率,且对输入振幅噪声具有鲁棒性。
2022-11-04 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Scattering of magnons at graphene quantum-Hall-magnet junctions
基于最近对单层石墨烯$N=0$朗道能级上量子霍尔磁体(QHM)态的非局域输运研究,我们研究了不同整数填充因子$ν$的量子霍尔磁体(QHM)态在栅控结上的散射.对于$ν=1|-1|1$几何结构,我们发现磁振子在结区的电势变化引起的散射很弱,当结缺乏镜像对称性时,散射是手征的。对于$ν=1|0|1$几何形状,%,其中散射区域包含一个$ν=0$倾斜的反铁磁体,我们发现,运动学约束完全阻止磁振子传输,如果入射角超过一个临界值。我们的结果解释了在$ν=1|0|1$情况下观察到的抑制非局部电压信号。我们用我们的理论提出,谷波产生的$ν=-1|1$结和磁振子可以结合使用,以探测自旋/谷味结构的QHM态在整数和分数填充因子。
2020-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Bound states and scattering of magnons on a superconducting vortex in ferromagnet-superconductor heterostructures
该研究采用Bogolubov-de Gennes哈密顿量,探究含单个超导涡旋的铁磁-超导异质结构中磁振子的束缚态与散射特性,揭示了局域态数量的决定因素与斜散射等现象。
2024-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Significant electron-magnon scattering in layered ferromagnet Cr$_2$Te$_3$
本研究通过实验发现,层状铁磁体Cr$_2$Te$_3$中的电子-磁振子散射通过斜散射显著贡献于反常霍尔效应(AHE),并揭示了其随温度变号的原因,表明磁振子诱导的斜散射可主导含重元素层状铁磁体的AHE。
2025-07-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observing high-k magnons with Mie-resonance-enhanced Brillouin light scattering
磁振子技术是一种超越CMOS技术的技术,它利用自旋波的量子磁振子进行低功耗信息处理。许多磁振子概念和器件最近在宏观和微观尺度上得到了证明,现在这些概念需要在纳米尺度上实现。布里渊光散射光谱和显微镜(BLS)已经成为自旋波可视化和表征的标准技术,并使许多开创性的磁振子实验成为可能。然而,由于它的基本限制,在最大可检测的磁振子动量,传统的BLS不能用于检测纳米自旋波。在这里,我们表明,在介电纳米粒子的光诱导米氏共振可用于扩展的范围内可访问的自旋波波矢量超出BLS的基本限制。该方法具有普适性,可用于处理热激发以及相干激发的高动量、短波长自旋波的许多磁振子实验。这一发现大大扩展了BLS技术用于纳米级磁振子研究的可用性和相关性。
2022-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.other physics.app-ph
Coherent phonon-magnon interactions detected by micro-focused Brillouin light scattering spectroscopy
本文利用微聚焦布里渊光散射光谱在CoFeB/LiNbO₃体系中空间分辨地研究了表面声波与自旋波的相干磁弹耦合,并通过声子湮灭和磁振子激发的空间成像及SAW振幅随磁场衰减表征了耦合效率。
2023-11-28 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Light scattering by magnons in whispering gallery mode cavities
布里渊光散射是研究磁振子(磁体的元激发)的一种成熟技术。它的效率可以通过聚集光强度的空腔来提高。在这里,我们从理论上研究光子的非弹性散射的磁球,支持光学回音壁模式在一个平面上垂直于磁化。具有低角动量的磁振子在前向方向上散射光,在斯托克斯和反斯托克斯散射强度中具有明显的不对称性,这与早期的研究一致。具有大角动量的磁振子构成Damon-Bubach模式,被证明是非弹性反射光的。反射光谱包含斯托克斯峰或反斯托克斯峰,取决于磁化方向,这是一个可以用达蒙·埃什巴赫磁振子的手性解释的选择规则。可控制的能量转移可以用于通过光来管理磁体的热力学。
2017-06-13 cond-mat.mes-hall
Temperature dependence of the mean magnon collision time in a spin Seebeck device
在弛豫时间近似下,由YIG / Pt双层膜的自旋Seebeck系数计算了磁振子散射$τ_c(T)$的平均碰撞时间.散射结果由两个过程组成:低温的一个,与$T^{-1/2}$的依赖性,归因于由缺陷的散射,并提供了一个平均自由程约10 $μ$米;高温的一个,取决于$T^{-4}$,与其他磁振子的散射。结果被用来预测薄膜的自旋塞贝克系数的厚度依赖性。
2021-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Valley-Selective Phonon-Magnon Scattering in Magnetoelastic Superlattices
本研究利用非互易表面声波透射,在磁弹性超晶格中证明由晶格对称性和面外磁化控制的能谷选择性声子–磁振子散射,为磁场调控能谷声子输运提供途径。
2023-07-10 cond-mat.mes-hall
Magnonic frequency comb through nonlinear magnon-skyrmion scattering
光学频率梳由一组离散的等间隔频率组成,在电磁波的宽光谱频率合成和精密光学频率计量中有着广泛的应用。尽管磁振子和光子在许多方面有相似之处,但磁振子系统中的光学频率梳的相似性还未见报道。在这里,我们从理论上研究了磁振子-skyrmion相互作用,发现磁振子频率梳(MFC)可以产生高于阈值的驱动幅度,其中涉及三个磁振子的非线性散射过程占主导地位。MFC的模式间隔等于Skyrmion的呼吸模式频率,因此可以通过电或磁手段进行调谐。微磁学模拟验证了理论预测,基本物理可以推广到一个大类的磁孤子。我们的发现为磁振子器件中频率梳结构的观察开辟了一条新的途径,这可能对将来自旋电子学平台上基础非线性物理的研究具有启发意义。
2021-06-21 cond-mat.mes-hall physics.optics
Gaps in Topological Magnon Spectra: Intrinsic vs. Extrinsic Effects
对于拓扑磁振子谱,确定和解释磁振子交叉点处能隙的存在是表征系统拓扑性质的关键。单晶的非弹性中子散射研究是一种强有力的实验技术,被广泛用于探测拓扑材料的磁激发谱。在这里,我们表明,当散射强度迅速分散在附近的交叉点,如狄拉克点,表观拓扑间隙的大小是非常敏感的实验条件,包括样品镶嵌,分辨率和动量积分范围。我们证明了这些影响使用全面的中子散射测量CrCl $_3$。我们的测量证实了狄拉克磁振子在CrCl $_3$中的无隙性质,但也揭示了一个人为的,即外在的,磁振子间隙,除非动量积分范围被仔细控制。我们的研究提供了一个解释的狄拉克磁振子间隙大小的光谱和第一性原理估计之间的明显差异,并提供了准确的光谱测量拓扑磁振子间隙的指导方针。
2022-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Brillouin light scattering spectroscopy of parametrically excited dipole-exchange magnons
利用频率分辨和波矢分辨布里渊光散射谱研究了面内磁化钇铁石榴石外延膜中参激偶极交换磁振子的光谱分布。实验是在平行抽运几何结构中进行的,其中激励微波磁场平行于磁化场。结果发现,对于偶极和交换光谱区平行泵浦激发最低体积磁振子模式在垂直于磁化方向的膜平面中传播。为了解释实验观测,我们使用了微观海森堡模型,包括交换以及偶极-偶极相互作用来计算磁振子谱和构造本征态。正如我们的计算所证明的,所观察到的磁振子的特点是具有最高可能的旋进椭圆率,这表明参数产生的最低阈值。应用不同的泵浦功率,我们观察到的磁振子谱的修改,理论上描述的自旋刚度软化。
2012-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Origin of Strong Two-Magnon Scattering in Heavy Metal/Ferromagnet/Oxide Heterostructures
通过改变重金属(HM)/铁磁体(FM)/氧化物异质结构(FM = Co,Ni_(81)Fe_(19),或Fe_(60)Co_(20)B_(20))中FM层上下的材料,实验研究了双磁振子散射(TMS)的起源.我们发现,HM/FM/氧化物系统中的强TMS主要出现在HM/FM界面,并增加与界面自旋轨道耦合和磁粗糙度在这个接口的强度。FM/氧化物界面处的TMS相对较弱,即使在该界面处的自旋-轨道耦合产生强界面磁各向异性的系统中也是如此。我们还认为,HM/FM界面处非均匀短波长磁振子的自旋电流激发可能是均匀模自旋轨道力矩的自旋记忆损失机制.
2020-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Microscopic origin of subthermal magnons and the spin Seebeck effect
最近的实验证据表明,低能磁振子是自旋塞贝克效应的主要贡献者。这种光谱依赖性是令人困惑的,因为它没有在同一材料的其他热流中观察到。在这里,我们认为,这种行为的物理起源是由声子介导的磁振子-磁振子散射,在一个过程中,保持磁振子的数量。为了评估这种散射的重要性和特点,我们从微观模型中推导出有效的磁振子-声子相互作用,包括能带能量,屏蔽的电子-电子相互作用和电子-声子相互作用。与高阶磁振子仅散射不同,我们发现与声子的耦合引起的散射对于低能量(或亚热)磁振子来说非常小,但在一定能量以上急剧增加-使磁振子在此能量以上的自旋电流传输差。
2016-05-12 cond-mat.mes-hall
Control of 4-magnon-scattering in a magnonic waveguide by pure spin current
本研究利用自旋霍尔效应产生的纯自旋电流降低铁磁体有效阻尼,实现大振幅自旋波并触发4-磁子散射,通过直流电流和微波功率控制该非线性过程,为类脑计算应用提供了潜力。
2023-04-05 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Magnon Superlattices around Skyrmions in Frustrated Magnets
Nanyang Technological University(南洋理工大学)
本研究通过调节磁激子波长与Skyrmions尺寸匹配,实现了磁激子超晶格的形成,揭示了反铁磁体在操控原子尺度自旋激发中的潜力。
2026-01-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnon scattering and transduction in Coulomb-coupled quantum Hall ferromagnets
Rice University(莱斯大学);Bucknell University(巴克内尔大学)
本文研究了量子反铁磁体中Coulomb相互作用导致的磁极散射与Skyrmions介导的层间磁极转换现象,揭示了长距离磁极学的潜力。
2026-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Weak localization of magnons in a disordered two-dimensional antiferromagnet
提出了无序二维反铁磁体中磁振子的弱局域化。在线性响应理论和线性自旋波近似下,我们导出了无序海森堡反铁磁体磁振子的纵向热导率$κ_{xx}$。我们发现,粒子-粒子型多重杂质散射对磁振子的后向散射有临界增强作用。这种反向散射导致长度尺度为二维的$κ_{xx}$的对数抑制。我们还讨论了非弹性散射对$κ_{xx}$温度依赖性的可能影响。这种弱局域化对于控制磁振子热流的开启和关闭是有用的。
2018-01-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Tunable anisotropic quantum Rabi model via a magnon--spin-qubit ensemble
量子技术的持续快速发展依赖于针对特定量子计算和通信任务进行优化的新混合平台,研究人员正在努力实现这样的平台。我们从理论上研究了自旋量子比特交换耦合到各向异性铁磁体中,该铁磁体具有可控的内禀压缩度。我们发现这个系统在物理上实现了从各向同性到Jaynes-Cummings极限的量子拉比模型,其耦合强度可以达到深强区。我们证明了压缩磁振子的复合性质使得耦合到同一磁体的三个自旋量子比特能够同时激发。因此,可以鲁棒地生成实现Shor的量子纠错码所需的三量子比特Greenberger-Horne-Zeilinger和相关状态。我们的分析强调了这种混合平台提供的一些独特优势,我们希望它将激励相应的实验工作。
2021-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Coupling Magnons to an Opto-Electronic Parametric Oscillator
本研究将光电振荡器与YIG磁子振荡器集成,实现磁子与光子模式的强相干耦合,展示反交叉间隙,为远程分布式混合磁子系统提供新平台。
2025-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Coexistence of Magnon-Induced Optical Vortex and Gaussian Beam Scattering Assisted by Rotational Umklapp Process
SANKEN, The University of Osaka(大阪大学SANKEN);International Center for Synchrotron Radiation Innovation Smart, Tohoku University(东北大学同步辐射创新智能国际中心)
该研究通过实验证实特定铁磁晶体取向下,旋转Umklapp过程可提供缺失角动量,使高斯光束散射与光学涡旋散射共存,并预测光聚焦程度增加会反转二者相对效率。
2026-08-25 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Benchmarking a magnon-scattering reservoir with modal and temporal multiplexing
本文在涡旋态单磁盘中评测磁振子散射储备池的短期记忆与奇偶校验性能,证明其能力由磁振子非线性相互作用决定,与读出方案无关。
2025-05-06 cond-mat.mes-hall
Magnonic band structure in a Co/Pd stripe domain system investigated by Brillouin light scattering and micromagnetic simulations
采用布里渊光散射和微磁学模拟相结合的方法,研究了Co/Pd薄膜多层膜的自旋波动力学特性。周期性的上下畴由螺旋状畴壁分隔。这些域的存在导致否则体和表面自旋波模式的散射,其形成模式族,类似于一维磁振子晶体。测量了传输波矢平行于和垂直于畴轴时自旋波的色散关系和模式分布。
2019-01-17 cond-mat.mes-hall
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 driven skyrmion dynamics in antiferromagnets: The effect of magnon polarization
可控磁Skyrmion运动是制备先进Skyrmion基自旋电子器件中备受关注的问题。具体地,磁振子驱动的skyrmion运动可以在金属和绝缘磁体中容易地获得,并且因此相对于电流控制而言是高度优选的,进一步用于超低能耗。本文利用集体坐标理论,研究了反铁磁体中由磁振子驱动的Skyrmion运动的动力学,着重讨论了磁振子极化的影响。结果表明,由圆极化磁振子驱动的Skyrmion Hall运动在一般情况下是不可避免的,这与以前的报道是一致的。此外,弹性散射理论和数值结果揭示了线极化磁振子和skyrmion运动之间的强相关性,暗示skyrmion运动对驱动磁振子极化性质的复杂依赖性.在反转过程中,来自运动Skyrmion的散射可能导致线极化磁振子分解为两个椭圆极化磁振子带。因此,由于镜像对称性破缺,作用在Skyrmion上的净横向力产生,这反过来又驱动Skyrmion Hall运动。只有在保持镜像对称性的特定条件下,霍尔运动才能被完全抑制。本工作揭示了反铁磁体中非平凡的斯基尔米恩-磁振子散射行为,推进了反铁磁自旋电子学的发展,有利于高性能器件的研制。
2021-03-01 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Boltzmann transport theory of magnon-exciton drag
Ioffe Institute(伊奥费研究所);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)
针对双层范德华反铁磁半导体CrSBr,发展磁振子-激子拖曳效应的微观理论,通过玻尔兹曼方程揭示磁振子-激子散射主导输运,产生大且各向同性的激子传播。
2026-06-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Coherent coupling of two remote magnonic resonators mediated by superconducting circuits
我们展示了微波介导的远磁振子-磁振子耦合的超导电路平台上,将芯片安装的单晶Y $_3$ Fe $_5$ O $_{12}$(YIG)球。证明了两个YIG球的磁振子模之间存在相干能级排斥和耗散能级吸引。前者由超导谐振腔的腔光子介导,后者由共面波导的传播光子介导。我们的研究结果开辟了新的途径,探索集成的混合磁振子网络的相干信息处理的量子兼容的超导平台。
2022-01-16 cond-mat.mes-hall
Disentangling Spin Pumping and Two-Magnon Scattering Contributions to Gilbert Damping in YIG/V Bilayers
American University of Beirut(贝鲁特美国大学)
通过宽带铁磁共振测量YIG厚度依赖的阻尼,建立包含自旋泵浦和双磁子散射的模型,成功分离两种贡献并提取有效自旋混合电导。
2026-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Reconfigurable spin-wave platform based on interplay between nanodots and waveguide in hybrid magnonic crystal
提出由纳米点链与坡莫合金波导耦合构成的混合磁子晶体,通过研究单畴态与斯格明子态下的复杂自旋波谱,揭示了其可重构潜力及在磁子学和神经网络中的应用前景。
2024-10-16 cond-mat.mes-hall
Large enhancement of spin-flip scattering efficiency at Y3Fe5O12/Pt interfaces due to vertical confinement
本文研究YIG/Pt界面电流驱动非平衡磁振子引发的非线性磁阻,发现亚热磁振子主导自旋翻转散射,YIG厚度从100 nm减至10 nm使自旋电导gs增大30倍,磁场指数抑制磁振子产生效率,表明器件小型化可大幅增强电驱动磁振子效应。
2024-12-26 cond-mat.mes-hall
Coherent pumping of high momentum magnons by light
我们提出在光学腔中激发大量高动量相干磁振子。这是通过两个反向传播的光学模式来实现的,这两个模式被选定的磁振子的频率失谐,类似于受激拉曼散射。在亚毫米尺寸的钇铁石榴石球中,mW激光输入功率产生10^6-10^8个相干磁振子。大的磁振子数量增强了布里渊光散射,这是一种适合访问其量子特性的探针。
2019-11-12 cond-mat.mes-hall
Investigation of magnon behavior in YIG film under microwave excitation using Brillouin light scattering
利用波矢分辨布里渊光散射技术研究YIG薄膜在微波激发下的自旋波响应,揭示了由平行与垂直参数泵浦及磁子散射引起的宽带自旋波激发机制。
2025-04-30 cond-mat.mes-hall
Electron-Magnon Scattering in Magnetic Heterostructures Far Out-of-Equilibrium
基于铁磁性的s-d模型,我们提出了磁性异质结构中的非平衡超快自旋动力学理论。无论是在体还是在界面上,巡游s和局域d电子之间的交换过程都由电子-磁振子自旋翻转散射的动力学速率方程描述。巡游电子的自旋弛豫是角动量耗散的主要通道。我们的理论扩展了界面自旋现象,如扭矩,泵浦,和Peltier和Seebeck效应,以解决激光诱导的快速自旋动力学,其中有效电子温度可能接近甚至超过居里温度。
2015-04-02 cond-mat.mes-hall
Direct current control of three magnon scattering processes in spin-valve nanocontacts
利用布里渊光散射显微镜研究了在微波和直流电流驱动下,具有纳米级点接触的扩展自旋阀结构的自由层中自旋波的产生.与直接激发的自旋波同时,观察到强非线性效应,即相对于激发频率\emph{f}产生具有整数倍频率(2 \emph{f}、3 \emph{f}、4 \emph{f})的本征模和具有非整数因子(0.5 \emph{f}、1.5 \emph{f})的模。这些非线性模式的起源可以追溯到三个磁振子散射过程。直流电流对频率为\emph{f}的基模的产生的影响可以与自旋转移矩有关,而三磁振子散射过程的效率由奥斯特场控制,作为直流电流的附加效应。
2009-05-04 cond-mat.mes-hall
Magnon scattering in the transport coefficients of CoFe alloys
在一组CoFe合金膜上同时测量电阻率$ρ$、热电势${\cal S}$和热导率$κ$。的Co含量的变化$x_\mathrm{Co}$允许通过能带结构的费米能级的系统调谐,和电子和磁性之间的相互作用的研究的传输系数的贡献。虽然$ρ$和$κ$的能带结构和磁振子效应相当弱,但它们在${\cal S}$中非常显著。在纯Fe和纯Co的两种极限情况下,我们追踪了Mott和磁振子阻力对${\cal S}$的贡献的演变。此外,我们还发现了磁振子阻力的一个有趣的符号变化。
2018-02-03 cond-mat.mes-hall
Calculation of magnon drag force induced by an electric current in ferromagnetic metals
通过对磁振子发射、吸收和电子散射所产生的磁振子力的微观计算,从理论上研究了铁磁金属中外加电场引起的磁振子拖曳效应.结果表明,磁振子散射的贡献占主导地位的发射/吸收一个在一个宽的温度范围内,在良好的金属与长的弹性寿命$\taue$,因为后者有一个相对的抑制因子$(\Deltasd\taue)^{-2}$由于电子自旋翻转的磁振子,其中$\Deltasd$是$sd$交换相互作用能。自旋转移效率进行了讨论,包括磁振子阻力效应。
2022-08-01 cond-mat.mes-hall
Combined Brillouin light scattering and microwave absorption study of magnon-photon coupling in a split-ring resonator/YIG film system
利用微聚焦布里渊光散射和微波吸收研究了开口环微波谐振腔与钇铁石榴石(YIG)薄膜组成的系统中磁振子-光子耦合。开口环谐振器由光刻限定,并装载有通过液相外延生长的1 $μ$ m厚的YIG膜。混合系统的BLS和MA光谱同时记录为所施加的磁场大小和微波激发频率的函数。强耦合的磁振子和光子模式被发现与$g_\text{eff}/2 π= 63$ MHz的耦合强度。结合BLS和MA数据允许研究的混合模式从一个纯粹的磁振子到一个纯粹的光子模式的连续过渡,通过改变所施加的磁场和微波频率。此外,BLS数据表示微波频率耦合到光学频率的上转换。
2016-05-27 cond-mat.mes-hall
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
Stimulated Thermalization of a Parametrically Driven Magnon Gas as a Prerequisite for Bose-Einstein Magnon Condensation
利用时间分辨和波矢分辨布里渊光散射光谱研究了参量驱动磁振子气体的热化过程,在自旋波谱的底部形成玻色-爱因斯坦凝聚体。人们已经发现,冷凝之前的转换最初泵浦的磁振子到第二组频率简并的磁振子,这是由于参数的初始磁振子的受激散射到一个短波长的光谱区域出现。与波矢量与处于最低能量状态的磁振子的波矢量正交的第一磁振子群相反,次级磁振子可以有效地散射到光谱的底部并在那里凝聚。
2015-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Magnon bundle in a strongly dissipative magnet
基于磁性平台的混合量子系统见证了量子自旋电子学的诞生和快速发展。到目前为止,大多数研究都依赖于低阻尼磁性绝缘体中的磁激励,特别是钇铁石榴石,而在这个跨学科领域中排除了一大类磁性系统。在这里,我们提出了一个磁振子束的产生在一个混合的磁量子比特系统,其中两个或两个以上的磁振子同时发射。通过调节量子比特的驱动频率来匹配磁振子和量子比特模式之间的失谐,可以有效地通过超拉比振荡产生磁振子束。与一般的智慧相反,磁耗散在产生磁振子束中起着使能作用,其中磁振子的弛豫时间决定了两个连续磁振子之间的典型时间延迟。允许反聚束磁振子束的最大阻尼可以达到0.1的数量级,这可能打破量子自旋电子学中低耗散磁性绝缘体的垄断,并使一大类磁性材料用于量子操纵。此外,我们的发现可能会提供一个可扩展的和通用的平台,研究多磁振子物理和有益的设计磁振子网络的量子信息处理。
2023-01-22 cond-mat.mes-hall
Beating Fabry-Pérot interference pattern in a magnonic scattering junction in the graphene quantum Hall ferromagnet
研究石墨烯量子霍尔铁磁体中 $ν=-1|0|-1$ 磁子结的Fabry-Pérot干涉,发现极化基态下不同模式干涉产生拍频图样,为揭示低能各向异性提供依据。
2024-09-21 cond-mat.mes-hall
Quantum tomography of magnons using Brillouin light scattering
该研究理论探究布里渊光散射用于磁振子量子层析成像的效能,构建含光学噪声的波导模型计算信噪比,提出注入压缩真空提升信噪比的方法,分析了磁振子态经典与非经典分量的重建条件及信噪比的优化方向。
2024-02-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Strong spin-magnon coupling in a van der Waals magnet with tunable chiral symmetry
针对量子技术中固态玻色子与量子比特相干耦合的挑战,本文以[Gd(W₅O₁₈)₂]⁹⁻为自旋系综、CrSBr为磁振子谐振器,实现分子自旋量子比特与范德华反铁磁绝缘体磁振子间强且可调的耦合,首次实现磁振子量子电动力学,为可扩展手征量子光学提供平台。
2025-08-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
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
Advanced magnon-optic effects with spin-wave leaky modes
本文通过数值模拟证明斜入射自旋波光束可激发铁磁条带中的泄漏自旋波模式,利用共振激发与干涉效应实现磁振子伍德异常和古斯-汉欣位移增强,为构建跨维度磁振子路由器提供了新平台。
2023-07-04 cond-mat.mes-hall
Scattering-Induced Magnon Layer-Hall Transport beyond Band Geometry
Huazhong University of Science and Technology(华中科技大学);Southern University of Science and Technology (SUSTech)(南方科技大学);Shanxi University(山西大学)
该研究提出磁子的散射诱导层霍尔效应,其源于异质界面非互易偶极散射,可通过磁场调控,在常规磁性异质结构中获约6°霍尔角,建立了散射驱动的层霍尔效应新范式。
2026-08-26 cond-mat.mes-hall
Direct Observation and Analysis of Low-Energy Magnons with Raman Spectroscopy in Atomically Thin NiPS3
本研究利用拉曼散射技术直接观测了双层NiPS3中的低能磁振子,结合理论分析揭示了隐藏的自旋交换散射路径,证明了拉曼光谱在探测原子级薄范德华磁体二维自旋动力学方面的能力。
2024-07-30 cond-mat.mes-hall
Magnon decay theory of Gilbert damping in metallic antiferromagnets
吉尔伯特阻尼是控制有序磁体中磁化动力学的关键特性。本文从理论上研究了反铁磁金属中磁振子通过$s$ - $d$交换相互作用衰变产生的内禀Gilbert阻尼。我们的理论描绘了金属反铁磁体由于其二分性质的阻尼的定性特征,除了提供阻尼参数的解析表达式。磁振子引起的带内电子散射被发现主要导致磁化阻尼,而内尔场被发现通过无序阻尼。根据传导电子的能带结构,我们预测,磁振子诱导的带间电子散射带交叉点周围可能会被利用工程师一个强大的Néel场阻尼。
2019-07-01 cond-mat.mes-hall
Controlling selection rules for magnon scattering in nanomagnets by spatial symmetry breaking
本文通过理论框架和微磁模拟,揭示了纳米磁体中多磁子过程的选择定则,并展示了如何通过空间对称性破缺(如非对称轴或非均匀磁场)调控这些定则,为自旋电子学器件性能提升和神经形态/量子磁子学应用提供指导。
2024-05-27 cond-mat.mes-hall