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
Spurious Symmetry Enhancement and Interaction-Induced Topology in Magnons
线性自旋波理论(LSWT)是计算量子材料中磁激发谱的标准方法。在本文中,我们表明,LSWT,即使在普通情况下,可能无法实现的对称性的潜在有序磁哈密顿导致虚假简并。与量子有序无序情况下的伪戈德斯通模一样,这些简并倾向于被磁振子-磁振子相互作用解除。相反,我们展示了如何在LSWT的水平上恢复正确的对称性。在这个过程中,我们给出的例子,支持基于时间演化计算的非微扰矩阵产品,对称性规定,应该有一个拓扑磁振子的差距,但LSWT未能打开这个差距。我们还评论可能的自旋分裂磁振子在MnF $_2$和类似的金红石类比最近提出的交流磁铁。
2022-11-28 cond-mat.other cond-mat.str-el
Interaction-stabilized topological magnon insulator in ferromagnets
凝聚态系统允许在平凡的基态之上的拓扑集体激发,一个例子是由有限能量的狄拉克玻色子形成的陈氏绝缘体。然而,与电子相反,集体激发没有粒子数守恒定律。这就产生了粒子数不守恒的多体相互作用,其对单粒子拓扑结构的影响是拓扑量子材料领域的一个基本问题。以铁磁体中的磁振子为例,我们揭示了拓扑磁振子绝缘体,它们通过打开磁振子谱中的陈氏绝缘隙来稳定相互作用。这可以追溯到这样一个事实,即粒子数非守恒相互作用打破了谐波理论的有效时间反演对称性。因此,磁振子-磁振子相互作用是可以引入手征边缘态的拓扑结构的来源,其手征性取决于磁化方向。重要的是,相互作用不一定会导致有害的阻尼,但可以产生具有特别长寿命的拓扑磁振子。我们确定了两种机制的相互作用引起的拓扑相变-一个驱动的外部场,其他由温度-并表明,它们会导致非常规的符号反转的横向传输信号,特别是热霍尔电导率。我们确定的候选材料,这种多体机制预计会发生,如金属有机kagome晶格磁铁铜(1,3-benzenedicarboxylate),范德华蜂窝晶格磁铁铬I $_3$,和多铁性神铁矿(铁$_2$钼$_3$ O $_8$)。我们的研究结果表明,相互作用可以发挥重要作用,在生成非平凡拓扑。
2020-11-12 cond-mat.str-el
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
Topological magnon bands in a room temperature Kagome magnet
拓扑磁振子是近年来研究的热点之一,受到越来越多的关注。在众多的理论设想和有限的实验研究中,铁磁Kagome晶格是最能说明问题的体系之一。在这里,我们报告的YMn 6Sn 6,铁磁戈薇飞机组成的金属系统的中子散射研究。该系统在冷却过程中发生了从铁磁到无公度反铁磁的相变,沿面外方向具有不可磁化性。我们观察到的磁振子带隙开放的保护K点,并归因于反对称Dzyaloshinskiii-Moriya(DM)的相互作用,这一功能。我们的观测结果支持了拓扑狄拉克磁振子在公度共线磁序和非公度共面磁序中的存在,对称性分析进一步证实了这一点。这一发现将YMn 6Sn 6作为室温磁振子自旋电子学应用的有希望的候选者。
2020-04-15 cond-mat.str-el
Topological Magnon Bands and Unconventional Thermal Hall Effect on the Frustrated Honeycomb and Bilayer Triangular Lattice
在传统的铁磁系统中,拓扑磁振子带和热霍尔效应是由Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用(Dzyaloshinskii-Moriya interaction,简称DZYH)引起的。然而,原则上,磁共振要么是可以忽略的,要么是在某些量子磁体中对称性所不允许的。因此,我们预计,拓扑磁振子功能将不会出现在这些系统。此外,三角晶格上的量子磁体预计不会具有拓扑特征,因为由于相邻三角形的相等和相反的贡献,自旋手征或自旋手征被抵消。然而,在这里,我们预测,同构的阻挫蜂窝晶格和双层三角晶格反铁磁系统将显示拓扑磁振子带和拓扑热霍尔效应的情况下,一个内在的量子阱。这些非常规的拓扑磁振子功能是由于磁场诱导的非共面自旋配置与非零标量自旋手征。的相关性的结果,以现实的双层三角形反铁磁材料进行了讨论。
2017-06-29 cond-mat.str-el
Topological magnons with nodal-line and triple-point degeneracies: Implications for thermal Hall effect in pyrochlore iridates
我们分析了具有全进全出(AIAO)反铁磁序的烧绿石铱酸盐中的磁振子激发,着重讨论了它们的拓扑特征。我们确定的磁点群对称性,保护的边缘线带交叉和三相点退化,占主导地位的贝里曲率。我们发现三个不同的制度的磁振子带拓扑结构,作为一个功能的Dzyaloshinskiii-Moriya(DM)的反铁磁交换的相互作用的比率。我们展示了如何热霍尔响应提供了一个独特的探头的拓扑磁振子能带结构在AIAO系统。
2018-11-28 cond-mat.str-el
Electron Spin Flip Relaxation by One Magnon Processes: Application to the Gadolinium surface band
“s-f模型”,也被称为铁磁近藤晶格,包含耦合到局部自旋的带电子的描述,这是Gd金属低能物理的磁性部分的适当描述。在这里,该模型是用来估计的寿命加宽的铁磁金属钆的表面电子带的少数自旋分量在居里温度以下的温度。低温结果0.10 eV与Fedorov等人的测量结果非常一致。
2001-01-09 cond-mat.str-el
Collective Spin Excitations in Correlated Moiré Chern Ferromagnets
Condensed Matter Theory Center, Department of Physics, University of Maryland(马里兰大学凝聚态理论中心);Department of Physics, The University of Texas at Dallas(德克萨斯大学达拉斯分校物理系)
研究莫尔诱导的窄电子带在铁磁体中自旋激发的影响,揭示拓扑特性变化对磁序稳定性和临界温度的增强作用。
2026-03-20 cond-mat.str-el
Topological Thermal Hall Effect of Magnons in Magnetic Skyrmion Lattice
费米子的拓扑输运由位于费米能以下的能带的陈数决定。对于玻色子,例如晶体中的声子和磁振子,当带隙与热能相当时,拓扑输运由最低能带的陈数支配。在这里,我们证明了拓扑运输的存在下,玻色子磁振子在磁skyrmions的晶格-拓扑缺陷形成的涡旋状纹理的自旋。我们发现了一个独特的热霍尔信号中的磁性skyrmion相的绝缘极性磁铁GaV 4 Se 8,确定为拓扑热霍尔效应的磁振子的最低能带的磁振子在一个三角形晶格的磁振子的陈数。我们的研究结果为利用热霍尔探针研究其他玻色子激发的拓扑现象奠定了基础。
2022-10-06 cond-mat.str-el
Topological Magnons in a One-dimensional Itinerant Flatband Ferromagnet
不同于以往的拓扑磁振子出现在局域自旋模型中的情况,我们提出了一种替代方案,巡游电子磁体可以托管拓扑磁振子。一个一维的Tasaki模型与一个平带被认为是原型。这个模型可以被看作是一个四分之一填充的周期性安德森模型与杂质位于之间,并与最近邻的导电电子杂交,以及哈伯德排斥这些电子。通过增加Hubbard相互作用,声学和光学磁振子之间的间隙关闭和重新打开,而声学带的Berry相位从0变化到$π$,导致拓扑转变的发生。在这种转变之后,总是存在间隙中的边缘磁振子模式,这是一致的体边缘对应。Hubbard相互作用驱动的跃迁揭示了实现非平凡磁振子带的新机制。
2018-06-04 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
Magnon self energy in the correlated ferromagnetic Kondo lattice model: spin-charge coupling effects on magnon excitations in manganites
利用图解展开法计算了关联铁磁Kondo晶格模型中自旋-电荷耦合引起的磁振子自能。系统地将自能和顶点校正形式的相关效应,扩展计划明确地保留了连续的自旋旋转对称性,因此戈德斯通模式。由于在中等耦合和铁磁锰氧化物相关的最佳带填充下,关联FKLM的重整化磁振子能量几乎与关联项无关。即使在更高的能带填充下,尽管表现出整体的非海森堡行为,但在Γ-X方向上的磁振子色散仍然保持接近海森堡形式。因此,实验观察到的掺杂依赖区界磁振子软化必须归因于自旋轨道耦合效应。
2013-06-12 cond-mat.str-el
Topological magnon bands for magnonics
磁有序系统中的拓扑激发是近年来研究的热点。本文报道了铁磁Shastry-Sutherland晶格中的拓扑磁振子带,其边缘模可用于磁振子器件。Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用和几何挫折的协同作用是负责拓扑非平凡的字符。利用严格的自旋波理论,我们确定了产生手征边缘态的磁振子带的有限陈氏数。二次带交叉点消失,由于目前的各向异性和系统进入拓扑阶段。我们计算的热霍尔电导率作为拓扑相的实验签名。不同的有前途的化合物进行了讨论,作为可能的物理实现的铁磁Shastry-Sutherland晶格托管所需的反对称Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。指出了在磁振子学中应用的途径。
2019-05-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological magnons in a collinear altermagnet
School of Physics, Sun Yat-sen University(中山大学物理学院)
本研究提出共线反铁磁体拓扑磁振子模型,无需DMI即可实现外尔与节线磁振子,发现非零自旋能斯特效应,算出可经EdH效应探测的拓扑诱导微分旋磁比。
2025-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Diverse magnetic orders and quantum anomalous Hall effect in twisted bilayer MoTe2 and WSe2
本研究针对转角同质双层TMD体系,基于连续模型Hartree-Fock理论探究相互作用驱动相及低能激发,揭示能带拓扑通过放大易轴磁各向异性稳定二维铁磁性、产生最高7meV磁振子能隙的机制,为相关实验提供参考。
2024-09-11 cond-mat.str-el
Chiral Hinge Magnons in Second-Order Topological Magnon Insulators
当相互作用的自旋处于凝聚态铁磁序时,它们的基态波函数在拓扑上是平凡的。尽管如此,在二维空间中,铁磁态可以支持具有非平凡拓扑结构的自旋激发,这是一种被称为拓扑磁振子绝缘体(TMI)的奇异态。在这里,我们从理论上揭示和数值上证实了一种新的铁磁状态在三维称为二阶TMI,其标志是在其铰链,在小平面相交的激发。由于铁磁性自然伴随着时间反演对称性的破坏,铰链磁振子是手征的,因此不可能发生反向散射。因此,他们描绘出一个三维路径的样品不受缺陷阻碍,并在拓扑上保护的光谱间隙。他们是非常强大的对无序,同时高度可调的原子级工程的样品终止。我们的研究结果使磁振子与高阶拓扑结构的工具,一个有前途的路线相结合的低能量信息传输焦耳加热与三维垂直集成。
2020-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electron-magnon scattering in elementary ferromagnets from first principles: lifetime broadening and band anomalies
我们研究了电子磁振子散射体铁,钴,镍的框架内的多体微扰理论实现的全势线性扩展平面波方法。为此,一个依赖于$\mathbf{k}$的自能($GT$自能)描述的电子和磁振子的散射构造从一个Bethe-Salpeter方程的两粒子(电子-空穴)格林函数的解决方案,其中单粒子斯通纳和集体自旋波激发(磁振子)被视为在同一个立足点。部分自洽是通过化学势的排列来实现的。由此产生的重整化电子能带结构表现出强烈的自旋相关的寿命效应接近费米能,这是最强的Fe。重整化可以引起准粒子字符接近费米能量的损失,我们归因于电子散射与空间扩展的自旋波。这种散射也是负责分散异常的导带的铁和卫星带的形成在镍。此外,我们发现在铁的结合能为1.5~eV的带异常,这是由于准空穴与单粒子激发的耦合,在Stoner连续谱中形成一个峰。最近在光电发射实验中观察到这种带异常。在理论方面,我们表明,戈德斯通模式的贡献的$GT$自能预计(几乎)消失在长波长的限制。我们还提出了一个深入的讨论可能违反因果关系时,选择一个不完整的自能图的子集。
2019-07-11 cond-mat.str-el
Magnon band structure of skyrmion crystals and stereographic projection approach
利用半经典方法结合极射赤平投影方法,研究了在均匀磁场和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用下,平面铁磁体中形成的Skyrmion晶体(SkX)的磁动力学. SkX的拓扑非平凡基态在球极投影下用在Skyrmion位置上具有简单极点的复值函数来描述。我们使用先前提出的anterior为这个基态函数的形式的总和的个人skyrmions。动力学是从经典作用量的第二变奏而来的。数值分析得到了紧束缚形式的磁振子能带结构,与已知结果一致。有两组带,一组具有平坦的色散,拓扑平凡且随磁场快速演化。另一组对磁场是鲁棒的,其特征在于显著的色散和在布里渊区中可能是符号反转的Berry曲率。发展的理论可以直接推广到其他类型的拓扑自旋结构的磁动力学分析。
2021-07-29 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
Nonlocal drag by topological surface magnons in a pyrochlore ferromagnet
准粒子波函数的非平凡拓扑可以以可观测的表面态的形式表现出来。这在电子系统中已经很好地建立起来,狄拉克和外尔半金属将这些拓扑保护实体的奇异性质带到了前面。磁振子--指的是局部自旋的集体激发--提供了另一个领域,其中许多概念可以实现。在这里,我们报告的烧绿石铁磁体,理论上预测主机等拓扑磁振子的磁热测量。结果表明,在Y $_2$ V $_2$ O $_7$单晶样品上沉积金属层的热电势可以用来测量磁振子霍尔效应。此外,拓扑保护的磁振子表面状态的直接表现形式被观察到-通过这些表面自旋电流施加在相邻金属层的传导电子的界面阻力。
2022-10-13 cond-mat.str-el
Magnetic field effects on spin-split band and magnon transport in altermagnets and emergent compensated ferrimagnets
Graduate School of Advanced Science and Engineering, Hiroshima University(广岛大学先进理工学研究科);Center for Life Photonic Innovation, Kobe University(神户大学生命光子创新中心)
理论研究了弱易轴各向异性下磁场对交替磁体和补偿铁磁体中磁振子性质的影响,揭示了d波和s波自旋分裂在磁场下的变形及自旋热导率的不对称场依赖。
2026-09-17 cond-mat.str-el
Topological phase transition in magnon bands in a honeycomb ferromagnet driven by sublattice symmetry breaking
铁磁蜂窝系统在次近邻Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用(dzyaloshinskiii-Moriya interaction,dzyaloshinski-Moriya interaction)的存在下会表现出磁振子拓扑相。受亚晶格磁各向异性控制的最新进展的启发,我们研究了蜂窝铁磁单层和双层的磁振子带的拓扑相位,由于不同的各向异性能量,蜂窝铁磁单层和双层的亚晶格对称性破缺。我们证明了在拓扑磁振子绝缘体和拓扑平凡磁振子相之间存在一个拓扑相变,这种相变是由磁振子相对尺寸的变化和子晶格间的各向异性差异所驱动的.提出了磁振子霍尔热导率作为磁振子拓扑的实验探针。
2022-03-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological Weyl magnons and thermal Hall effect in layered honeycomb ferromagnets
在这项工作中,我们研究的拓扑性质和磁振子霍尔效应的三维铁磁体在ABC堆叠蜂窝晶格,最近的非弹性中子散射研究的CrI $_3$的启发。结果表明,层间耦合$J_c$对磁振子能带结构和磁振子分支的陈数有显著的影响,而且层间耦合对ABC堆积的影响与其他作者采用的AA堆积有质的不同.最低磁振子带的非平凡陈数通过每个蜂窝层中的次近邻Dzyaloshinsky-Moriya相互作用而稳定,从而导致与石墨烯的电子Haldom模型中的跳跃项类似的跳跃项。然而,我们也发现了几个无间隙的Weyl点,分离的非等效陈氏绝缘相,调整的层间耦合$J_c$和第三邻居海森堡相互作用$J_3$的比例。我们进一步表明,磁振子带的拓扑性质导致非零的霍尔热导率,其符号和大小取决于$J_c$和层内耦合。由于层间耦合强度$J_c$可以通过向准2D材料(例如CrI $_3$)施加压力来容易地调谐,因此这提供了在实验中调谐磁振子热霍尔效应的潜在途径。
2021-09-21 cond-mat.str-el
Absence of altermagnetic magnon band splitting in MnF$_2$
本研究通过非弹性中子散射检验MnF$_2$中预言的交替磁手性磁振子分裂,结果未观测到分裂,表明其自旋动力学与经典Néel反铁磁体无异。
2024-12-04 cond-mat.str-el
Itinerant topological magnons and spin excitons in twisted transition metal dichalcogenides: Mapping electron topology to spin counterpart
针对扭曲过渡金属二硫化物中自旋相关性质研究不足的问题,理论研究 tMoTe₂ 平带铁磁基态的自旋激发,发现 itinerant 拓扑磁振子与自旋激子,建立其拓扑与电子拓扑的直接关联,并提出位移场调控拓扑转变及热霍尔电导特征作为实验证据。
2025-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-charge coupling in a band ferromagnet: magnon-energy reduction, anomalous softening, and damping
通过引入自能和顶点修正,研究了自旋和电荷涨落之间的关联耦合对带铁磁体自旋波激发的影响.由于磁振子散射到中间自旋激发态(包括磁振子和斯通纳激发),伴随着大多数自旋带中的电荷波动,这种自旋-电荷耦合不仅导致磁振子能量的大幅降低,而且导致斯通纳带隙内的带边界模的异常软化和显着的磁振子阻尼。我们的结果是在很好的定性协议与最近的自旋波激发测量在巨磁阻锰氧化物和铁磁薄膜的过渡金属。
2008-04-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Riemann meets Goldstone: magnon scattering off quantum Hall skyrmion crystals probes interplay of symmetry breaking and topology
本研究构建了夹在铁磁体间的斯格明子晶体散射模型,结合解析与数值方法发现磁振子输运兼具低能Goldstone模式峰与高能演生朗道能级带状特征,可作为量子霍尔斯格明子晶体相的直接探测信号,适用于石墨烯异质结等体系。
2023-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological Magnon Bands and Unconventional Superconductivity in Pyrochlore Iridate Thin Films
采用强耦合方法研究了沿$[111]$方向生长的烧绿石铱酸盐双层和三层薄膜的磁性。我们在平均场水平上找到了基态磁位形,并对其进行了自旋波分析。在三层情况下的基态被发现是全进全出(AIAO)状态,而双层有一个变形的AIAO状态。对于我们研究的自旋轨道耦合哈密顿量的所有参数,三层情况下的最低磁振子带具有非零的陈氏数。在双层的情况下,我们也发现一个参数范围与非零陈数。我们计算了两种几何形状的磁振子霍尔响应,发现一个显着的符号变化作为温度的函数。利用从玻色子平均场论研究了三层体系的掺杂,发现了非常规的时间反演对称破缺$d+id$超导态。我们的研究补充了以前的工作中的弱耦合限制,并建议$[111]$生长的薄膜烧绿石铱酸盐是一个有前途的候选人的拓扑性质和非常规的订单。
2018-09-18 cond-mat.str-el
Skyrmion Based Magnonic Crystals
磁振子是磁介质中的一类准粒子,它的动力学特性是磁振子学研究的热点,磁振子在功能器件中的应用也是磁振子学研究的一个重要方向。为了构建磁振子基器件,必须制备具有特定的和可调的磁振子带和带隙的材料。Skyrmion基磁振子晶体具有周期性的Skyrmion结构,并显示出有用的磁振子带和带隙,是最合适的材料之一。本文综述了近年来基于Skyrmion的磁振子晶体的理论和实验研究进展。我们将首先介绍磁振子晶体和磁skyrmion。然后介绍了基于Skyrmion的磁振子晶体及其磁振子带特性的理论和实验研究进展。最后,我们将对拓扑非平凡磁振子模,以及基于Skyrmion的磁振子晶体的杂化和量子磁振子现象的新的迷人领域进行展望和展望。
2021-07-07 cond-mat.other cond-mat.str-el physics.app-ph
Topological Magnons: A Review
在足够低的温度下,磁性材料通常进入相关相,该相承载集体的、相干的磁激发,例如磁振子或三重子。利用过去几年拓扑材料的巨大进展,最近的研究导致了对这些磁激发的几何和拓扑的新见解。与磁动力学相关的Berry相可以导致热和自旋输运中可观察到的结果,而拓扑绝缘体和半金属的类似物可以在自然磁耦合的磁振子能带结构内产生。磁激励提供了一个平台,探索磁对称性和拓扑结构的相互作用,驱动拓扑结构的转变使用磁场。研究相互作用对拓扑能带的影响,并在界面处产生拓扑保护的自旋流。在这篇评论中,我们调查所有这些主题的进展,突出方面的拓扑物质是独特的磁振子系统和途径尚未得到充分调查。
2021-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnon spectrum of altermagnets beyond linear spin wave theory: Magnon-magnon interactions via time-dependent matrix product states vs. atomistic spin dynamics
本研究通过含时矩阵乘积态和原子自旋动力学模拟,揭示了RuO$_2$交变磁体中磁振子-磁振子相互作用导致能带重整化和展宽,且经典模拟无法复现量子结果,凸显非经典效应。
2025-01-21 cond-mat.mes-hall 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 dispersion in bilayers of two-dimensional ferromagnets
我们测量了具有铁磁层间耦合以及铁磁层间耦合和反铁磁层间耦合的双层原子磁体的磁振子谱。后一种情况下的全磁振子带的解析表达式表明,这两个交换相互作用支配的基本磁振子间隙。层间和层内的磁有序不是独立的:层内铁磁性稳定反铁磁性层间秩序。这些交换各向异性自旋模型的拓扑结构没有自旋轨道相互作用原来是微不足道的。
2021-05-06 cond-mat.mtrl-sci 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
Chiral magnons in altermagnetic RuO2
铁磁体中的磁振子具有一种手性,并且通常在GHz范围内,并且在零波矢附近具有二次色散。相比之下,反铁磁体中的磁振子通常被认为具有在整个布里渊区中简并的两种手性的带,并且在太赫兹范围内,并且在布里渊区的中心附近具有线性色散。在这里,我们从理论上证明了一类新的磁振子的原型$d$波交流磁体RuO $_2$与补偿反平行磁序在基态。基于密度泛函理论计算,我们观察到RuO $_2$中太赫兹范围的磁振子带具有交替的手征性分裂,类似于电子带的交替自旋分裂,并且在零波矢附近具有线性磁振子色散。我们还表明,总体而言,朗道阻尼的金属alternmagnet被抑制,由于自旋分裂的电子结构,相比人工反铁磁相的相同的RuO $_2$晶体自旋简并电子带和手性简并磁振子带。
2022-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Direct observation of topological magnon polarons in a multiferroic material
本研究通过中子谱学在多铁材料Fe2Mo3O8中直接观测到磁振子极化子,发现其由Dzyaloshinskii-Moriya相互作用诱导的强磁振子-声子耦合形成,且带反转的极化子具有拓扑非平凡性,为拓扑态研究提供新途径。
2023-12-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Towards the First Realization of Weyl Magnons in the Non-Coplanar Antiferromagnet MnTe$_2$
The Ohio State University(俄亥俄州立大学);National Institute of Standards and Technology(美国国家标准与技术研究院);Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室);Duke University(杜克大学)
研究通过实验和理论结合,揭示非共面反铁磁体MnTe₂中存在拓扑保护的磁子节点线,并通过外部磁场诱导Weyl磁子,为拓扑磁学研究提供新视角。
2026-09-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interaction induced topological magnon in electron-magnon coupled systems
The University of Tokyo(东京大学)
电子-磁子耦合系统中,通过交换耦合导致时间反演对称性破缺,使铁磁体产生拓扑磁子。
2026-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological magnon band structure of emergent Landau levels in a skyrmion lattice
自旋激发在拓扑非平凡磁序上的运动表现出类似于洛伦兹力对轨道磁场中带电粒子的影响的偏转。我们使用极化非弹性中子散射来研究磁振子的传播(即,玻色子集体自旋激发)。对于垂直于斯基尔米恩管的波矢,磁振子谱与精细间隔的出射朗道能级的形成是一致的,朗道能级是用于解释斯基尔米恩晶格的非平凡拓扑缠绕的虚构磁场的特征。这为倒易空间中的拓扑磁振子能带结构提供了证据,而这种结构是由磁序的非平凡实空间拓扑所证实的。
2022-03-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-split magnon bands induce pure spin current in insulating altermagnets
本文建立了热驱动磁振子流的量子动理学理论,在具有各向异性次近邻交换和Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的蜂窝反铁磁体中揭示了自旋劈裂磁振子能带,并预测了可用于磁化翻转的纯横向自旋流。
2025-07-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Plaid-Like Spin Splitting and Chirality of Magnon Bands in Antiferromagnetic MnTe$_2$
Sejong University(世宗大学);Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)(韩国科学技术院);Sungkyunkwan University(成均馆大学);Institute of Physics, Academia Sinica(中央研究院物理研究所)
通过旋光分辨拉曼散射和第一性原理计算,在反铁磁MnTe$_2$中发现了动量依赖的磁子手性和类格子自旋分裂结构,证实了非共面反铁磁体中独特的自旋波激发。
2026-07-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topological Magnon-Plasmon Hybrids
Aoyama Gakuin University(青山学院大学);Johannes Gutenberg University Mainz(约翰内斯·古腾堡美因茨大学);University of Münster(明斯特大学)
研究二维范德瓦尔层中磁声子耦合的带结构拓扑特性,揭示磁偶极耦合引发 Berry 曲率,导致杂化准粒子具有异常速度,产生热霍尔和自旋能斯特效应,提出磁性层支持天空之子晶体作为实现手性磁声子边态的平台。
2026-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Ultrafast non-equilibrium magnon generation and collapse of spin-orbit hybridization gaps in iron
该研究利用时间与角分辨光电子能谱,通过探测交换劈裂和磁性线二色性,揭示了铁中磁振子的超快非平衡产生及其驱动自旋-轨道杂化能隙坍缩的机制。
2025-07-07 cond-mat.other cond-mat.str-el
Theory of Huge Thermoelectric Effect Based on Magnon Drag Mechanism: Application to Thin-Film Heusler Alloy
为了理解在薄膜Heusler合金Fe $_2$ V $_{0.8}$ W $_{0.2}$ Al中观察到的出乎意料的高热电性能,我们研究了由钨基杂质带产生的磁振子拖曳效应,作为这种增强的可能来源,类似于在FeSb $_2$中观察到的声子拖曳。假设薄膜Heusler合金具有与杂质带结合的导带,由钨替代产生,我们基于自洽t矩阵近似推导了电导率$L_{11}$,基于线性响应理论推导了磁振子拖曳引起的热电电导率$L_{12}$,并估算了电阻率、Seebeck系数和功率因数随温度的变化.最后,我们将理论结果与薄膜Heusler合金的实验结果进行了比较,结果表明,异常热电性能的起源很可能是由于与钨基杂质带相关的磁振子阻力。
2021-08-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Raman Circular Dichroism Reveals Higher-Order Quantum Geometry of Magnons
Kyung Hee University(庆熙大学);Sungkyunkwan University(成均馆大学)
该研究发展了由双磁振子拉曼圆二色性探测的高阶磁振子量子几何的规范不变理论,将其应用于场极化Kitaev磁体,确立RCD为广义磁振子量子几何的光谱探针。
2026-09-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topological magnon amplification
拓扑学正迅速成为我们理解电子系统的基石。玻色子系统和它们的电子对应物一样,可以表现出拓扑能带结构,但是在实际材料中很难确定它们的拓扑性质,因为它们的基态是简单的凝聚态或真空,并且人们必须依赖于激发态,例如特征热霍尔响应。在这里,我们提出了驱动拓扑磁振子绝缘体的电磁场,并表明,这会导致边缘模式的不稳定性和一个大的非平衡稳态磁振子边缘电流。在此基础上,我们讨论了几个实验签名,明确建立拓扑磁振子边缘模式的存在。此外,我们的放大机制可以用来驱动拓扑行波磁振子放大器和拓扑磁振子激光器,在磁振子自旋电子学中具有应用。因此,这项工作代表了功能拓扑磁性材料的一步。
2019-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnon topological transition in skyrmion crystal
NRC “Kurchatov Institute”, Petersburg Nuclear Physics Institute(核物理研究所);St.Petersburg State University(圣彼得堡国立大学)
研究具有Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的铁磁薄膜中斯格明子晶体的磁振子谱,利用立体投影方法发现随磁场增加两个低能磁振子带间隙闭合并发生拓扑转变。
2023-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The topological magnon bands in the Flux state in Sashtry-Sutherland lattice
本文研究了Sashtry-Sutherland晶格上具有Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的Heisenberg反铁磁体在非共线磁通态和非共面倾斜磁通态之上的低能磁振子激发.以前的研究表明在Sashtry-Sutherland晶格上的二聚体和铁磁相中存在拓扑磁激发,我们的结果建立了反铁磁磁通和斜磁通态下磁振子的非平凡拓扑。我们的研究结果揭示了存在大量的拓扑相变的磁振子部门-证明了变化的陈数的单磁振子带-作为哈密顿参数的变化,即使当基态保持不变。霍尔热导率的计算和其衍生物显示出在相变的对数发散,独立的带接触的类型。这可以提供一种有用的手段来识别发生转变的能量。最后,我们提出了在实际材料中实现所研究的模型的方法。
2020-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Tuning bulk topological magnon properties with light-induced magnons
针对量子磁体中磁振子热霍尔效应难以观测的问题,提出利用均匀电磁场破坏晶格反演对称性以放大具有有限贝里曲率的磁振子,在breathing kagome晶格上实现了体态拓扑磁振子的产生与热霍尔效应的放大。
2023-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Non-ergodic one-magnon magnetization dynamics of the antiferromagnetic delta chain
该研究以反铁磁δ链为对象,探究其单磁子动力学的可调平衡化特性,发现交换相互作用比值决定单磁子空间是平带(部分平衡)还是色散带(完全平衡),并给出解析与数值依据。
2023-03-15 cond-mat.str-el quant-ph
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
Laser-controlled real- and reciprocal-space topology in multiferroic insulators
其中可以控制其在实空间中的磁序的拓扑或其在倒易空间中的磁激励的拓扑的磁性材料作为用于替代数据存储和计算架构的平台而备受追捧。在这里,我们表明,多铁性绝缘体,由于其磁电耦合,提供了一个自然和有利的方式来解决这两个不同的拓扑结构,使用激光场。我们表明,通过从高频激光和耗散的能量注入之间的微妙平衡,单skyrmions -原型拓扑磁纹理-可以设置成运动的速度和传播方向,可以调谐的激光场的振幅和偏振,分别。此外,我们发现了一个超快Floquet磁振子拓扑相变在激光驱动的skyrmion晶体,我们提出了一个新的诊断工具来揭示它使用的磁振子热霍尔电导率。
2021-12-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnon-Mediated Pairing and Isotope Effect in Iron-based Superconductors
在铁基超导体的一个极小模型中,其中巡游电子与一个局域磁矩带相互作用,我们得到了多带超导性的一般结论。在多带超导体中,由于阿德勒定理,在长波长极限处,带间散射主导带内散射,只要两种相互作用都是由戈德斯通玻色子(在我们的情况下是磁振子)引起的,并且转移的动量不为零。即使带内和带间相互作用是排斥的,这种相互作用也导致了著名的反方向超导。这种效应可以模拟为费米面之间的内部约瑟夫森链接。我们的模型也是符合最近发现的超导性和磁序铁磷属元素的共存。虽然实验观察到的同位素效应是大的,$α=0.4$,我们表明,它是一致的非声子机制中,它是同位素效应的结果在晶格常数的变化,因此零点运动的Fe原子。
2011-02-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con