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
Hinge Magnons from Non-collinear Magnetic Order in Honeycomb Antiferromagnet
我们提出量子磁体中的非共线磁序可以包含一种新的高阶拓扑磁振子相，它具有非厄米拓扑和铰链磁振子模。本文考虑了蜂窝格子上相互作用的局部矩三维系统。它最初有利于沿面内方向的共线磁序，当施加垂直于易磁化轴的外部磁场时，其转变为非共线磁序。我们利用磁振子哈密顿量的非厄米性质表明，这种场诱导的转变对应于从拓扑磁振子绝缘体到具有一维铰链模式的高阶拓扑磁振子态的转变。作为一个具体的例子，我们讨论了最近发现的单斜相薄三卤化铬，我们提出的第一个有前途的材料候选人的高阶拓扑磁振子相。
2021-03-02 cond-mat.mes-hall 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
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
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
Dynamics of magnon fluid in Dzyaloshinskii-Moriya magnet and its manifestation in magnon-Skyrmion scattering
我们构造的Holstein-Primakoff哈密顿磁振子在任意缓慢变化的自旋背景下，微观自旋哈密顿铁磁自旋交换，Dzyaloshinskiii-Moriya交换，和塞曼项。磁振子动力学的Gross-Pitaevskii型方程包含几个背景规范场，涉及局部自旋手征、非均匀势和违反玻色子数守恒的反常散射。对文献中的公式进行了非平凡修正。随后映射到流体动力场，得到磁振子流体动力学的连续性方程和欧拉方程。基于我们的Gross-Pitaevskii公式，数值研究了局域Skyrmion的磁振子波散射。指出了碰撞磁振子所经历的有效磁通量与Skyrmion半径的关系，并与用Landau-Lifshitz-Gilbert方程对同一问题的分析进行了比较。
2015-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Chirality-induced magnon transport in AA-stacked bilayer honeycomb chiral magnets
在这封信中，我们研究了铁磁或反铁磁耦合的AA堆叠双层蜂窝手性磁体中的磁输运。对于这两种耦合，我们观察到手征诱导的差距，手征保护的边缘状态，磁振子霍尔和磁振子自旋能斯特效应的磁自旋激发。对于铁磁耦合层，热霍尔和自旋能斯特电导率不改变符号作为磁场或温度的函数类似于单层蜂窝铁磁绝缘体。相反，对于反铁磁耦合层，我们观察到的热霍尔和自旋能斯特电导率的符号变化的磁场被逆转。我们讨论了可能的实验访问蜂窝双层量子材料中，可以观察到这些效果。
2016-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Steering magnonic dynamics and permeability at exceptional points in a parity-time symmetric waveguide
调节低能磁动力学是设计新型磁性超材料、自旋电子器件和磁振子逻辑电路的关键。这项研究揭示了一种新的，高效的控制磁导率的方式，通过塑造耦合磁波导中的磁振子的性质与强自旋轨道耦合的载流间隔。施加在波导上的自旋-轨道力矩导致一个波导中的磁阻尼的外部可调增强和另一个波导中的阻尼的减小，从而构成在磁增益/损耗平衡的例外点的边缘处具有紧急磁特性的磁宇称-时间（PT）对称系统。除了控制磁导率外，还发现了PT对称系统固有的现象，包括对磁振子功率振荡的控制、非互易磁振子传播、磁振子俘获和增强以及对磁扰动和自旋突然反转的敏感性增加。这些预测证明了分析和实验可行的条件下，充分的数值模拟证实。异常点的位置和自发PT对称破缺的强度可以通过外部电场和/或磁场来调节。的内在磁阻尼的作用，并通过Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的电控制的可能性暴露和利用模式色散成形和磁振子放大和捕获。这些结果为光磁波导、陷阱、传感器和电路的设计提供了一条新的途径。
2019-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Fundamentals and applications of Van der Waals magnets in magnon spintronics
本文为观点类研究，阐述了基于原子级薄范德瓦尔斯磁体的磁振子自旋电子学的研究进展与挑战，介绍了磁振子自旋流的特性与应用潜力，为该领域后续研究提供方向参考。
2025-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetic field-induced one-magnon Raman scattering in the magnon Bose-Einstein condensation phase of TlCuCl$_{3}$
本文报道了在TlCuCl $_{3}$的磁振子玻色-爱因斯坦凝聚相中观测到的$A_{\rm g}$对称单磁振子喇曼峰。它的拉曼位移跟踪磁$Γ$点的单磁振子能量，其强度与横向磁化强度的平方成正比。单磁振子拉曼散射的出现源于交换磁振子拉曼过程，反映了磁态对称性的变化。利用键算符表象，我们从理论上阐明了喇曼选择规则，与实验结果一致。
2008-03-19 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
An efficient material search for room temperature topological magnons
拓扑保护的磁振子表面态是设计低耗散自旋电子学器件的理想平台。然而，强关联材料中拓扑磁振子的理论预测被证明是具有挑战性的，因为从头计算密度泛函理论计算不能可靠地预测关联材料中的磁相互作用。在这里，我们提出了一个基于拓扑的方法，预测磁有序晶体中的拓扑磁振子，施加外部扰动，如磁场/电场和/或机械应变。我们采用这种方法进行有效的搜索，在毕尔巴鄂晶体服务器，其中，198个化合物与超过300 K的转变温度，我们确定了12个磁性绝缘体，支持室温拓扑磁振子的磁性材料。它们具有表面磁振子弧的Weyl磁振子和具有手性表面或铰链磁振子模式的磁振子轴子绝缘体，提供了一种基于受保护表面磁振子实现节能设备的途径。
2023-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Theory of Moire Magnets and Topological Magnons: Applications to Twisted Bilayer CrI3
我们发展了一个全面的扭曲双层磁性理论。从二维蜂窝状磁体CrI 3的第一性原理计算出发，我们构造了一个通用的自旋模型，它代表了一大类扭曲双层磁系统.利用Monte-Carlo方法，我们发现了许多在以往的理论和实验研究中被忽略的非共线磁序和拓扑磁振子。作为扭转角的函数，共线磁序经历了向非共线磁序和磁畴相的相变。在磁畴相，我们发现，空间变化的层间耦合产生的磁skyrmions，即使在没有的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。此外，我们通过建立莫尔磁铁的场论模型，描述了磁相变的临界现象。我们的连续模型很好地解释了在数值模拟中观察到的相变的性质。最后，我们对磁振子激发的拓扑性质进行了分类。各相的磁振子具有不同的质量隙，具有不同的物理起源。在共线铁磁序中，出现高阶拓扑磁振子绝缘体相。它是磁子系统中高阶拓扑相的一个独特例子，因为它不要求相互作用的非共线序或非对称形式。在磁畴阶段，磁振子沿畴壁局域化，形成一维拓扑边缘模。当封闭的畴壁变形为开放的网络时，受限的边缘模扩展形成拓扑磁振子的网络模型。
2022-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnon Broadening Effect by Magnon-Phonon Interaction in Colossal Magnetoresistance Manganites
为了研究锰氧化物巨磁电阻中的磁激发行为，研究了磁振子-声子相互作用系统。当磁振子支与光学声子支相交时，磁振子谱线会突然展宽。展宽的起始点近似由磁振子态密度决定。解释了在低居里温度锰氧化物中观察到的布里渊区边界处的反常磁振子阻尼。
1999-05-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Weyl magnons in pyrochlore antiferromagnets with all-in-all-out orders
我们研究了具有全进全出（AIAO）磁序的烧绿石反铁磁体的新型拓扑磁振子带交叉。通过一般对称性分析和自旋波理论，我们证明了具有AIAO有序的烧绿石材料在外加磁场或单轴应变下都可以存在Weyl磁振子。在小磁场下，具有AIAO背景的烧绿石的磁振子带可以呈现两个带相反电荷的Weyl点，这是量子材料中可实现的最少数量的Weyl点，迄今为止还没有实验观测到。我们进一步表明，呼吸pyrophores与AIAO订单可以表现出外尔磁振子单轴应变。这些发现适用于任何烧绿石材料支持AIAO订单，无论形式的相互作用。具体而言，我们表明，外尔磁振子是强大的直接（积极）Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。由于烧绿石磁体中普遍存在的AIAO有序，包括R $_2$ Ir $_2$ O $_7$，以及实验上可实现的外部应变和磁场，我们的预测为见证量子磁体中的Weyl磁振子提供了有希望的舞台。
2017-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nonreciprocal magnon excitations by the Dzyaloshinskii-Moriya interaction on the basis of bond magnetic toroidal multipoles
从理论上研究了非中心对称磁体中产生非互易磁振子激发的微观条件。我们发现，不对称的磁振子激发时出现的债券磁环形偶极子变得活跃，这被定义为一个平行的组成部分之间的Dzyaloshinskiii-Moriya矢量和平均自旋时刻的债券的末端。根据伴随键磁环形偶极子的磁结构，高阶磁环形多极子也可以在磁簇中被激活，这描述了非对称磁振子激发的各种角度依赖性。我们展示了两种磁性系统中的非中心对称晶格结构的各种非对称磁振子激发：一个一维呼吸链下的一个均匀的晶体电场和一个三维分层呼吸kagome结构。结果表明，在磁有序条件下，磁环偶极使磁振子带底移，磁环八极使磁振子带谷分裂。
2021-07-27 cond-mat.str-el
Magnetic transitions in the topological magnon insulator Cu(1,3-bdc)
拓扑磁振子绝缘体是一类具有拓扑非平凡磁振子带的新型磁性材料。因此，这些材料中的磁振子显示出类似于拓扑绝缘体中电子的性质。在这里，我们提出了磁化，比热，中子散射测量的铁磁戈薇磁铁铜（1，3-BDC）。我们的测量提供了这种材料的磁结构和相互作用的详细描述，并确认它是一个理想的原型拓扑磁振子物理系统中的一个简单的自旋哈密顿量。
2016-06-02 cond-mat.str-el
The role of density-dependent magnon hopping and magnon-magnon repulsion in ferrimagnetic spin-(1/2, $S$) chains in a magnetic field
我们比较了交替亚铁磁链$(1/2, S)$和$S=1,3/2,2,5/2$在磁场中的基态性质以及相应的Holstein-Primakoff玻色子模型的最高阶数为$\sqrt{s/S}$和$s=1/2$，把全极化磁化强度看作玻色子真空. {The单粒子哈密顿量是具有均匀跳跃和修改边界的Rice-Mele模型，而相互作用具有相关（密度依赖）跳跃项和磁振子-磁振子排斥。磁振子-磁振子排斥增加了多磁振子能量，而密度相关的跳跃降低了多磁振子的动能。我们用密度矩阵重整化群计算研究了这两个相互作用项在玻色子模型中的作用，并给出了自旋模型和完全玻色子近似的结果之间的定量一致性.特别是，我们验证了良好的一致性的边缘状态的行为，与亚铁磁高原，从自旋和玻色子模型。此外，我们表明，边界磁振子密度强烈依赖于相互作用和粒子统计。
2021-02-22 cond-mat.str-el
Magnetic-field switching of exciton-magnon coupling in LiNiPO$_4$
Institute for Solid State Physics, The University of Tokyo（东京大学固体物理研究所）；School of Materials and Chemical Technology, Institute of Science Tokyo（东京科学物质理工学院）；Department of Materials Science, Osaka Prefecture University（大阪府立大学材料科学系）；Department of Materials Science, Osaka Metropolitan University（大阪公立大学材料科学系）
研究通过强磁场调控锂镍磷酸盐中激子-磁子耦合，揭示磁场对磁子和激子相互作用的调控机制，展示磁场控制自旋自由度实现耦合选择性切换。
2026-04-08 cond-mat.str-el
Magnon band topology in spin-orbital coupled magnets: classification and application to $α$-RuCl$_3$
尽管自旋波拓扑的研究十分活跃，但对非共线磁体中的磁振子带拓扑的分类和计算仍然缺乏一个通用的框架。在这项工作中，我们提供了这样一个理论框架，通过映射一个任意的线性自旋波到一个本地的自由费米子哈密顿量具有完全相同的频谱，对称性实现和带拓扑，这允许一个完整的分类和计算的任何拓扑性质的磁振子带。我们应用这种费米化方法蜂窝Kitaev磁铁$α$ -RuCl $_3$，并显示存在拓扑保护的磁振子带交叉，和场诱导的磁振子陈氏带下的小磁场。
2018-07-26 cond-mat.str-el
Finite size spectrum, magnon interactions and magnetization of S=1 Heisenberg spin chains
本文报道我们对S=1反铁磁海森堡自旋链的密度矩阵重整化群和分析工作。我们在非线性西格玛模型的框架内研究了有限尺寸行为。我们研究了磁振子-磁振子相互作用对有限尺寸谱和临界磁场附近磁化曲线的影响，确定了磁振子散射长度，并将其与非线性$σ$模型的预测进行了比较。
1999-12-15 cond-mat.str-el
Floquet Weyl Magnons
在三维量子磁体中，当宏观上时间反演对称性被破缺时，在一定的晶格结构中会出现两个非简并磁振子分支的线性带交叉的磁振子外尔点（WPs）。不幸的是，有非常有限的3D量子磁体托管磁振子WP，它们还没有被实验观察到，因为宏观上破坏时间反演对称性的内在微扰相互作用可以忽略不计。在这里，我们提出了一种替代方法，通过光照射，其中磁振子WP可以出现在3D量子磁体中，而不依赖于固有的微扰相互作用来打破时间反演对称性。利用磁振子Floquet-Bloch理论，提出了三维量子磁体中磁振子Floquet WP的一般理论。我们发现，周期性驱动的3D磁振子狄拉克线（DNL）和3D磁振子间隙平凡绝缘体可以产生3D磁振子Floquet WP，它可以通过入射的圆偏振光调谐。结合磁振子色散、Berry曲率和反常热霍尔效应的研究，我们证明了磁振子Floquet WP的存在。一般的理论形式可以应用于不同的磁绝缘体，从而扩展的概念的磁WP更广泛的一类3D磁有序系统。
2018-11-09 cond-mat.str-el
Magnon Dispersion in the Field-Induced Magnetically Ordered Phase of TlCuCl3
相互作用的二聚体系统TlCuCl 3的磁性进行了研究内的键运营商制定。所观察到的磁场诱导的交错的磁场顺序垂直于该领域被描述为玻色凝聚的磁振子，这是二聚体单重态和三重态模式的线性组合。这种技术占的磁化曲线和磁场的依赖性的磁振子色散曲线观察到的高场中子散射测量。
2002-07-31 cond-mat.str-el
Giant dielectric nonlinearities at a magnetic Bose-Einstein condensation
实验研究了低维带隙量子磁体Cu $_2$ Cl $_{4}\cdot$ H $_8$ C $_4$ SO $_2$在磁场诱导的量子临界点附近的介电响应，该临界点分离了量子无序态和螺旋基态.观察到的磁电容效应源于转变的不适当的铁电性质，这本身也许是磁振子的玻色-爱因斯坦凝聚的最著名的实现之一。尽管如此，我们发现，与过渡相关的磁电容效应表现出巨大的和非常不寻常的非谐性。
2015-10-20 cond-mat.str-el
Magnon Hall effect in AB-stacked bilayer honeycomb quantum magnets
受自然界中存在大量双层量子磁体的事实的启发，我们将自旋激发的热霍尔输运的研究推广到双层磁系统。结果表明，双层磁系统既可以是铁磁耦合，也可以是反铁磁耦合。我们研究了蜂窝晶格上的两种情况，并表明该系统实现了由交替的次近邻Dzyaloshinsky-Moriya相互作用（Dzyaloshinsky-Moriya相互作用）引起的拓扑非平凡的磁振子带。结果表明，双层膜系统同时实现了磁振子霍尔效应和磁振子自旋能斯特效应。我们发现，反铁磁耦合层不同于铁磁耦合层的一个符号变化的电导率作为磁场是反向的。此外，陈数保护的磁振子边缘状态被观察到，并在铁磁耦合层的顶部和底部层在相同的方向上传播，而磁振子边缘状态的反铁磁耦合层在相反的方向上传播。
2016-09-06 cond-mat.str-el
Elementary magnons and interacting multi-magnon quasiparticles in the effective spin-$\frac{1}{2}$ kagome-staircase magnet Co$_{3}$V$_{2}$O$_{8}$
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；The University of Manchester（曼彻斯特大学）
本研究通过高分辨率时域太赫兹光谱，确定Co₃V₂O₈的有效自旋-1/2哈密顿量，识别出其中的基本磁子与受强交换各向异性稳定的相互作用多磁子准粒子。
2026-08-11 cond-mat.str-el
Magnetic-Field Induced Bose-Einstein Condensation of Magnons and Critical Behavior in Interacting Spin Dimer System TlCuCl$_3$
利用磁化强度测量研究了带隙自旋TlCuCl系统$_3$的场致磁有序临界行为。得到了磁振子的临界密度随温度的变化关系，并计算了磁振子-磁振子相互作用常数。$T < 5$ K的实验相界与基于Hartree-Fock近似的磁振子BEC理论和实际色散关系几乎完全一致。相边界可用幂律$[H_{N}(T)-H_{c}] propto T^{phi}$描述。随着拟合温度范围的减小，临界指数${phi}$减小，并收敛于磁振子BEC理论预测的$phi_{BEC} =3/2$。
2007-11-14 cond-mat.str-el
Interaction-induced nonlinear magnon transport in noncentrosymmetric magnets
本文提出基于虚 Dyson 方程与量子动理学理论的框架，揭示非中心对称磁体中相互作用诱导的非互易磁振子衰减及其非线性热响应，并证明其具有实验可测性。
2025-01-10 cond-mat.str-el
Dirac Magnon Nodal Loops in Quasi-2D Quantum Magnets
本文提出了准二维量子磁系统中二维动量空间中狄拉克磁振子节点的一维闭合线的新概念。它们被称为“二维狄拉克磁振子回线环”。我们利用具有层内耦合$J$和层间耦合$J_L$的双层蜂窝铁磁体，其可在蜂窝状铬化合物CrX $_3$（X $\equiv$ Br，Cl和I）中实现。然而，我们的结果也可以存在于其他层状准二维量子磁系统。在这里，我们表明，双层蜂窝铁磁体的磁振子带重叠的$J_L\neq 0$和形成一维闭合线的狄拉克磁振子节点在二维动量空间。2D狄拉克磁振子回线环在拓扑上受到反演和时间反演对称性的保护。此外，我们还证明了它们对弱Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用$ Δ_{DM}< J_L$是鲁棒的，并且具有手征磁振子边缘模。
2017-07-21 cond-mat.str-el
Photoinduced Floquet topological magnons in Kitaev magnets
研究了在非共振线偏振光和圆偏振光作用下，零磁场下蜂窝晶格上周期性驱动的纯Kitaev模型和Kitaev-Heisenberg模型的铁磁相。利用线性自旋波和Floquet理论相结合的方法，我们证明了在非共振区有效的时间无关哈密顿量映射到相应的各向异性静态自旋模型上，加上沿$[111]$方向的可调光生磁场，从而沉淀出Floquet拓扑磁振子和手征磁振子边缘模.它们可以通过光的振幅和偏振来调谐。同样地，我们证明了Floquet拓扑磁振子的Berry曲率引起的热霍尔效应也可以被激光场调谐。我们的研究结果为Kitaev磁体中拓扑磁振子的超快操纵铺平了道路，并可能在Kitaev材料中超快磁振子自旋电流产生的研究中发挥关键作用。
2019-04-10 cond-mat.str-el
Two-photon driven magnon-pair resonance as a signature of spin-nematic order
本文从理论上研究了强激光或电磁波驱动下全极化阻挫磁体中自旋有序相附近的非线性磁共振。一般情况下，磁振子和磁振子对（两磁振子束缚态）都是自旋双稳磁体饱和态的低能激发态。它们的激发能通常在太赫兹（THz）或千兆赫兹范围内。角动量为2 $\hbar$的磁振子对可以通过两个光子的同时吸收而被激发，并且如果所施加的太赫兹激光足够强，则会发生这种多光子过程。本文计算了一类同时具有磁振子（$\hbar$）和磁振子对（2 $\hbar$）类激发的四自旋受抑系统的激光驱动磁动力学。利用林德布拉德方程，考虑耗散效应，估算了实现双光子吸收所需的激光磁场强度。我们发现，强太赫兹激光与交流磁场为0.1-1.0特斯拉是足够的观察磁振子对共振。
2020-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Magnon bands in twisted bilayer honeycomb quantum magnets
利用线性自旋波理论研究了双层扭曲蜂窝量子磁体的磁振子带。虽然层间耦合可以是铁磁或反铁磁的，但我们保持层内的铁磁，以避免可能的挫折。对于层间铁磁情况，我们发现磁振子带与相应的电子能谱具有相似的特征。虽然在扭转双层磁体的磁振子带中，狄拉克点附近的线性色散保持不变，但其斜率随着扭转角的减小而逐渐减小。另一方面，层间反铁磁耦合产生了完全不同的磁振子谱。两个单层磁振子谱通常是不解耦的，因为在两个层中的自旋方向相反。我们还发展了一个低能连续理论，用于非常小的扭转角，这已被证实符合严格的紧束缚计算。由于二维磁性材料的快速发展，我们的结果可能在实验上观察到。
2020-08-26 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
Scattering of high-energy magnons off a magnetic skyrmion
讨论了场极化的二维手征磁体基态中高能磁振子与单个磁skyrmion的散射。对于大于逆skyrmion半径，$k r_s \gg 1$的波矢量，磁振子散射是由新兴的磁场，其通量密度基本上是由skyrmion纹理的拓扑电荷密度决定的。这导致以不对称和振荡微分截面为特征的偏斜和彩虹散射。我们证明了横向动量转移到skyrmion是普遍的，由于量子化的总出现的流量，而纵向动量转移是可以忽略不计的高能量极限。这导致一个磁振子驱动的skyrmion运动近似反平行于进入的磁振子电流和电流和skyrmion速度之间的普遍关系。
2015-09-11 cond-mat.str-el
Theory of electric field induced one-magnon resonance in cycloidal spin magnets
本文提出了一种新的机制，即利用旋光旋光态中的电分量产生一种新的单磁振子激发，即所谓的电磁振子过程。我们计算了在多铁性钙钛矿锰氧化物RMnO 3中观察到的摆线自旋结构的光谱，其中观察到由振荡电场引起的新颖的磁激发。当引入对称的自旋相关的电极化的强度时，我们在太赫兹频率处具有由光的电分量驱动的单磁振子和双磁振子激发的光激发。我们的结果表明，在太赫兹频率下，实验观察到的光谱的一部分是单磁振子激发散射。
2008-11-25 cond-mat.str-el
Magnons and fundamental magnetic interactions in a ferromagnetic monolayer: The case of Ni monolayer
该研究通过将Ni单层与Co原子层耦合，利用自旋极化电子探测磁振子色散，结合从头算量化了Ni单层的磁交换相互作用，揭示了大磁振子刚度源于Ni原子小自旋密度的规律。
2024-02-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Photoinduced Topological Phase Transitions in Topological Magnon Insulators
拓扑磁振子绝缘体是电子拓扑绝缘体的玻色子类似物。它们表现在磁性材料的拓扑非平凡的磁振子带实验实现在准二维（准2D）kagome铁磁体Cu（1-3，BDC），他们也具有保护磁振子边缘模式。这些拓扑磁性材料可以传输热量以及自旋电流，因此它们可以用于自旋电子学应用。此外，由于磁振子是具有磁偶极矩的电荷中性自旋${\bf 1}$玻色子准粒子，拓扑磁振子材料也可以通过Aharonov-Casher效应与电磁场相互作用。本文研究了Kagomé铁磁体中内禀拓扑磁振子绝缘体的光致拓扑相变。利用磁振子Floquet-Bloch理论，我们证明了通过改变光的强度，周期性驱动的本征拓扑磁性材料可以被操纵到不同的拓扑相，具有不同的Berry曲率和Hall热导率的符号。我们进一步表明，在一定条件下，周期性驱动的带隙拓扑磁振子绝缘体也可以调谐到合成的Dirac-Weyl磁振子锥的无隙拓扑磁振子半金属。我们设想，这项工作将铺平道路，有趣的新的潜在的实际应用拓扑磁性材料
2018-11-11 cond-mat.str-el
Magnon-skyrmion scattering in chiral magnets
手性磁体支持拓扑skyrmion纹理由于Dzyaloshinskiii-Moriya自旋轨道相互作用。在存在足够大的施加磁场的情况下，这样的skyrmions是场极化磁态的大振幅激发。我们分析研究了这样的skyrmion激发和它的小振幅波动之间的相互作用，即，磁振子在一个干净的二维手征磁铁。的磁振子谱被发现包括两个磁振子skyrmion束缚态对应的呼吸模式，并为中间场，四极模式，这将引起子隙磁共振和电共振。由于skyrmion拓扑结构，磁振子从Aharonov-Bohm通量密度散射，导致偏斜和彩虹散射，其特征在于通常具有多个峰的不对称微分截面。作为斜散射的结果，有限密度的skyrmion将产生拓扑磁振子霍尔效应。利用能量-动量张量的守恒定律，我们证明了磁振子也向Skyrmion传递动量。因此，磁振子电流导致磁振子压力，反映在斯吉尔米子的蒂勒运动方程中的动量转移力中。这种力是反作用的，并受Skyrmion的散射截面的控制;它不仅导致有限的Skyrmion速度，而且导致大的Skyrmion霍尔效应。我们的研究结果提供了，特别是，在清洁的绝缘手征磁体中的稀释Skyrmion气体的Skyrmion热电子学理论的基础。
2014-09-24 cond-mat.str-el
One-magnon states and electron spin resonance in spin-ladders with singlet-rung ground statein a staggered magnetic field
研究了任意取向的恒定和交错磁场中具有精确单重基态的自旋梯的单磁振子问题。对于两种特殊的组态，当两个场相互平行或相互垂直时，给出了本征态和本征矢的精确计算公式。在平行的情况下，单磁振子的贡献的ESR吸收线的形状得到。后者是非洛伦兹的，具有有限的范围和共振周围的间隙。对于低场，谱的范围和带隙的宽度都由零磁场中的单磁振子区的宽度控制。还简要讨论了影响ESR谱线形状的其它相互作用。
2005-07-26 cond-mat.str-el
Bose-Einstein condensation of magnons in Cs$_{2}$CuCl$_{4}$: a dilute gas limit near the saturation magnetic field
基于准二维自旋为1/2的受抑反铁磁体Cs $_{2}$ CuCl $_{4}$的自旋哈密顿量，在磁振子玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）情形下，研究了在饱和值$B_{c}$附近外磁场$B$中的三维自旋有序.利用自旋模型的硬核玻色子公式，计算了Cs $_{2}$ CuCl $_{4}$中强各向异性磁振子色散.在$B_{c}$附近的稀释磁振子极限，硬核玻色子约束导致了一个有效的磁振子相互作用，它在Hartree-Fock近似下处理。临界温度$T_{c}$计算为磁场$B$的函数，并与在Cs $_{2}$ CuCl $_{4}$ [Phys. Rev. Lett. \textbf{95}，127202（2005）]。
2005-09-21 cond-mat.str-el
Imprinting and driving electronic orbital magnetism using magnons
磁振子作为磁性材料最基本的激发态，近年来已成为电、热操纵和自旋输运的重要工具，磁振子场被认为是现代自旋电子学的支柱之一。另一方面，轨道电子学利用电子的轨道自由度，而不是它们的自旋，在结构复杂的材料中，它成为有效设计电流和角动量重新分配的强大平台。在这里，我们发现了一种方法来桥接世界的磁振子和电子轨道磁性，这起源于标量自旋手征的基本耦合，固有的磁振子，在固体中的轨道自由度。我们表明，这可以导致有效的产生和运输的电子轨道角动量的磁振子，从而开辟了道路相结合的磁振子和轨道电子学的功能，以他们的共同利益，在自旋电子学的应用领域。
2020-12-07 cond-mat.str-el
Orbital Magnetic Moment of Magnons
在实验和应用中，通常考虑磁振子的自旋磁矩。本文确定了磁振子的一个附加自由度：自旋-轨道耦合产生的\emph{orbital}磁矩，并从微观理论上揭示了自旋磁化强度$\vec{M}^\mathrm{S}$和轨道磁化强度$\vec{M}^\mathrm{O}$是独立的量。它们不一定是共线的;因此，即使由于反铁磁性（$\vec{M}^\mathrm{S} = \vec{0}$）而补偿了总自旋矩，$\vec{M}^\mathrm{O}$也可能是非零的。这种轨道弱铁磁性的情况在具有Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的范例kagome反铁磁体中实现。我们表明，磁铁表现出磁振子轨道时刻是无所不在的，并提出探测它的运输实验。
2020-06-19 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Spin Currents and Magnon Dynamics in Insulating Magnets
Nambu-Goldstone定理为相对论和非相对论系统提供了无隙模。绝缘磁体中的南武-戈德斯通玻色子被称为磁振子或自旋波，在磁化输运中起着关键作用。我们在这里回顾我们过去的工作在绝缘磁体的磁化输运，也增加了新的见解，特别是专注于磁振子运输。我们详细地总结了电子输运的磁振子对应物，如Wiedemann-Franz定律、Seebeck系数和Peltier系数之间的Onsager互逆关系、霍尔效应、超导态、约瑟夫森效应和环中的持续量子化电流等。聚焦于移动磁振子的电磁学，即，磁偶极子，我们从理论上提出了一种直接测量磁振子电流的方法。根据Mermin-Wagner-Hohenberg定理，自旋输运在一维反铁磁（AF）自旋-1/2链中发生了剧烈的变化;量子涨落破坏了Néel序，准粒子磁振子图像也被破坏了。相反，AF自旋链的低能量集体激发由Tomonaga-Luttinger液体（TLL）描述，该液体在足够低的温度下提供这种反铁磁体中的自旋输运性质的一些普遍特征。最后，我们列举了开放的问题，并提供了一个平台，讨论未来的方向磁。
2017-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
On the room temperature multiferroic BiFeO3: Magnetic, dielectric and thermal properties
直流磁化率在1.5和800 K之间，交流磁化率和磁化强度，热力学性质，无线电和音频波介电常数和电导率的温度依赖性，在毫米波长的无接触介电常数，以及铁电极化单晶BiFeO 3的报告。磁化率的一个很好的发展异常信号的反铁磁秩序的开始接近635 K。除了这种异常没有进一步的迹象表明相或玻璃化转变的磁直流和交流阻抗下降到最低温度。的热容量已被测量从2 K到室温和显着的贡献，从磁振子激发已被检测到。从低温热容量的各向异性间隙的磁振子模式的顺序为6毫电子伏已被确定。在温度T > 300 K和频率低于1 MHz时，在标准两点配置中测量的介电常数由Maxwell-Wagner效应主导。在较低的温度下的介电常数和损耗的温度依赖性揭示没有异常的实验误差之外，既不相变，也没有强的自旋声子耦合。介电常数的温度依赖性在微波频率下无接触测量。在室温下，介电常数的固有值为53。损耗是实质性的，并且强烈地依赖于频率，表明跳跃电导率占优势。最后，在小的薄样品中，我们能够测量10和200 K之间的铁电极化。饱和极化为40 microC/cm ^2，与文献报道相当。
2010-07-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Temperature Dependence of Magnetic Excitations: Terahertz Magnons above the Curie Temperature
当给定维度的有序自旋系统经历二级相变时，序参量即磁化强度对温度的依赖性可以通过基本集体自旋激发（磁振子）的热激发来很好地描述。然而，磁振子本身的行为，作为温度的函数和跨越转变温度TC，是一个未知的问题。利用自旋极化的高分辨率电子能量损失谱，我们监测的高能量（太赫兹）磁振子，激发在一个铁磁体，作为温度的函数。结果表明，磁振子的能量和寿命随温度的升高而降低。温度引起的磁振子能量和寿命的重整化依赖于波矢。我们提供了温度诱导阻尼的定量结果并讨论了可能的机制，例如，多磁振子散射对决定磁振子传播的物理量的仔细研究表明，即使在远高于TC的温度下，太赫兹磁振子也能保持其传播特性。
2017-02-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Extreme Terahertz Magnon Multiplication Induced by Resonant Magnetic Pulse Pairs
本研究利用相位和振幅可控的共振THz磁脉冲对，在反铁磁正交铁氧体中实现七阶自旋波混频与六次谐波磁振子产生，并通过多维相干光谱揭示其各向异性与量子涨落机制。
2024-03-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin functional renormalization group for quantum Heisenberg ferromagnets: Magnetization and magnon damping in two dimensions
我们使用我们两人最近开发的自旋泛函重整化群[J. Krieg和P. Kopietz，Phys. Rev. B $\bf{99}$，060403（R）（2019）]来计算由于量子海森堡铁磁体的经典纵向波动引起的磁化强度$M ( H , T )$和磁振子的阻尼。为了保证磁场$H \rightarrow 0$为零时，自旋旋转不变性自发破缺时磁振子谱是无隙的，我们用Ward恒等式表示磁振子自能的磁化强度.在二维中，我们的方法正确地预测了在有限温度下$T$的$H=0$的长程磁序的情况下。磁振子谱则呈现出一个能隙，我们由此得到横向关联长度。我们还计算了磁振子的波函数重整化因子。作为一个数学副产品，我们推导出一个递归形式的广义威克定理的自旋算符在频率空间，这有利于计算任意时间有序的连接关联函数的孤立自旋在磁场。
2019-11-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Role of Bound Magnon in Magnetic Domain Wall Motion
我们报告的量子描述的磁畴壁（DW）运动下的自旋电流。束缚磁振子，这是DW的零模，被发现在DW动力学中起主导作用。束缚磁振子通过难磁化轴各向异性获得惯性，即使在自旋电流下也是自由粒子。自旋角动量从自旋流通过束缚磁振子完全转移到DW，导致DW以绝热速度运动，自旋波与DW解耦，并且自旋波没有多普勒频移。
2009-01-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
