Emergent induction in magnetic Weyl semimetals
The University of Tokyo(东京大学);Kyoto University(京都大学)
研究磁外尔半金属中的涌现电磁响应,通过有效双带模型推导磁电响应公式,包括带内和带间贡献,应用于极性外尔铁磁体模型,揭示环形矩动力学与涌现感应响应的关系及外尔半金属拓扑性质对电磁响应的影响。
2026-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Emergent elasticity of skyrmion crystal in chiral magnets: the constitutive equations
在这里,我们推导出线性本构方程的新兴弹性行为的skX下施加的机械力以及其他有效领域。方程中出现的线性系数用描述底层手征磁体的磁弹性相互作用的热力学参数解析地表示。通过对方程的推导,我们阐明了skX可能发生两种类型的耦合变形,即由Fourier幅度变化描述的内部变形和由出现的弹性应变描述的晶格变形。我们还发现,除了机械载荷外,偏置磁场、空间周期性磁场、空间周期性机械载荷和突发应力都可以导致skX的变形。当只施加均匀应力时,出现的弹性应变通过出现的应变比矩阵λ与弹性应变线性相关。计算了体硅锰中skX的λ,讨论了λ随温度和磁场的变化。特别地,我们发现λ的所有分量都对磁场b的变化敏感,使得它们随着b的增加而改变符号。此外,当b接近skX-铁磁相变的临界磁场时,λ的主导分量发散。本构方程在涌现弹性力学中具有重要的基础意义,是研究涌现晶体在有效外场作用下的内力变化和变形及其相互关系的一个新领域。
2017-12-15 cond-mat.mes-hall
Emergent electromagnetism induced by topological defects created during magnetization reversal in nanowires
我们报告说,在铁磁纳米粒子的不可逆磁化切换过程是由拓扑点缺陷的形式的刺猬反刺猬对的形成和动力学。在成核之后,这些对以超过畴壁速度的速度快速分离,并且它们产生螺线管特性和相当大的幅值的新兴电场。
2017-11-09 cond-mat.mes-hall
Fractal spin structures as origin of 1/f magnetic noise in superconducting circuits
我们分析了最近的数据显示1/f电感噪声与传统的1/f磁通噪声高度相关的直流SQUID的复杂电感。我们认为,这些数据意味着形成的长程序的分形自旋结构。我们表明,这些结构自然出现在一个随机系统的自旋广泛分布的自旋-自旋相互作用。我们进行数值模拟,这种类型的最简单的模型,并表明它具有$1/f^{1+ζ}$磁化噪声与小指数$ζ$和再现实验观察到的相关行为。
2011-02-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Magnetic-Field Control of Emergent Order in a 3D Dipolar Pyramid Artificial Spin Ice
本研究制备了基于方金字塔结构的三维Pyramid人工自旋冰,通过模拟揭示其丰富相图与涌现方冰态,结合实验实现低能态调控,为三维人工自旋冰研究提供新平台。
2025-09-01 cond-mat.mes-hall
Wave-nature and metastability of emergent crystals in chiral magnets
磁性材料中出现的拓扑自旋织构通常以晶态出现。一个长期存在的难题是,我们应该把这些涌现的晶体理解为聚集粒子还是耦合波,这个问题的答案几乎影响了我们对这个问题的理解的每一个方面。本文证明了螺旋磁网中具有长程序的二维出射晶体,如Skyrmion晶体和偶极Skyrmion晶体,具有波动性质。系统地研究了它们的平衡性质、亚稳性和不稳定时的相变路径。我们表明,Skyrmion晶体的鲁棒性来自其亚稳性,其相变动力学在低(高)磁场介导的软模式,打破(保持)其六方对称性。不同于普通的晶体是由。并分裂成原子,涌现晶体有一个新的形成(破坏)机制:他们出现(转向)单Q自旋密度波态通过非线性模式模式的相互作用。
2018-12-15 cond-mat.mes-hall
Interference in spin-orbit coupled transverse magnetic focusing; emergent phase due to in-plane magnetic fields
二维系统中的自旋轨道相互作用(SO)分裂费米面,并通过横向磁聚焦(磁聚焦)实现自旋态的空间分离。在这项工作中,我们考虑的情况下,结合Rashba和塞曼相互作用,这导致费米面没有圆柱对称。虽然经典的轨迹是有效地不变,我们预测的相位,线性在所施加的面内磁场的额外贡献。我们表明,这一项是唯一的,磁(Shubnikov de Haas)振荡和消失。最后,我们提出了这个阶段的一些实验签名。
2018-03-02 cond-mat.mes-hall
Controlled creation and annihilation of stringless robust emergent magnetic monopoles in artificial spin ice
孤立自由电荷的磁模拟,即,具有单一北极或南极的磁体是一种长期以来一直在寻找的粒子,但迄今为止仍然难以捉摸。在磁阻挫烧绿石固体,一个经典的类似物,观察到作为一个结果的自旋冰顶点的激发。这种激励的直接可视化被提出,后来证实在类似的人工自旋冰(ASI)系统的正方形以及戈薇几何形状。然而,这些带电顶点是随机产生的,因为它们是热驱动的,并且总是与相应的由可观察的弦连接的相等和相反电荷的新兴反单极子相关联。在这里,我们证明了一个强大的孤立的紧急状态的控制稳定在个人广场ASI顶点通过应用程序的外部磁场。这种激励作用使磁荷保持不变,而不涉及相应的反磁荷。我们的实验结果得到了蒙特卡罗模拟的很好的支持,在没有真正的元素磁共振的情况下,在固态环境中存在磁共振场的情况下,能够产生电子涡旋并研究电动力学。
2020-11-13 cond-mat.mes-hall
Emergent electrodynamics of skyrmions in a chiral magnet
当一个电子在一个平滑变化的非共线磁结构中运动时,它的自旋取向不断地适应,从而感应出作用在磁结构和电子上的力,这些力可以用涌现电动力学的电场和磁场来描述。所谓的skyrmions的拓扑量化缠绕数,即,最近在手征磁体中发现的某些磁旋在理论上被预测为每个Skyrmion恰好感应出一个量子的出射磁通量。因此,一个运动的skyrmion预计将感应出一个符合法拉第感应定律的新兴电场,法拉第感应定律继承了这种拓扑量子化。在这里,我们报告的霍尔效应测量,建立定量预测的紧急电动力学。这使得我们能够获得在只有10^6 A/m^2的超低电流密度下Skyrmion与杂质脱钉的定量证据,以及它们随后的运动。非常小的电流密度和简单的传输测量相结合,提供了基本的见解之间的联系,涌现和真正的电动力学的skyrmions在手性磁体,并承诺是重要的应用程序在长期的。
2012-02-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Manifestation of kinetic-inductance in spectrally-narrow terahertz plasmon resonances in thin-film Cd3As2
三维(3D)半金属已被预测和证明有各种各样的有趣的性质与其线性能量色散。类似于二维(2D)狄拉克半金属,例如石墨烯,3D半金属Cd 3As 2已经显示出超高的迁移率、大的费米速度,并且已经被假设为支持太赫兹频率下的等离子体。在这项工作中,我们展示了高品质的大面积Cd 3As 2薄膜的合成,通过热蒸发以及实验实现的等离子体结构组成的周期性阵列的Cd 3As 2条纹。这些阵列在太赫兹频率下表现出尖锐的谐振,相关的质量因子(Q)高达~ 3.7。这种光谱窄的共振可以理解的基础上,一个大的动力学电感,从一个长的动量散射时间,这在我们的薄膜可以在室温下接近~1 ps。此外,我们展示了一个超快的可调响应,通过光泵/太赫兹探测实验中的光诱导载流子的激发。我们的研究结果表明,Cd 3As 2的固有3D性质为太赫兹等离子体应用提供了一个非常强大的平台。总的来说,我们的观察为基于Cd 3As 2和其他3D Dirac半金属的无数太赫兹(光)电子器件的开发铺平了道路,受益于太赫兹辐射的强耦合,超快瞬态响应,磁等离子体特性等。此外,Cd 3As 2中的长动量散射时间,因此大的动力学电感,也具有巨大的潜力,重新设计的无源元件,如电感器,因此可以有深远的影响,在该领域的RF集成电路。
2018-11-10 cond-mat.mes-hall physics.optics
Current-linear emergent induction of pinned skyrmion textures in an oxide bilayer
本文在SrRuO3/SrIrO3氧化物双层中首次观测到由钉扎磁性斯格明子电流驱动动力学产生的电流线性纵向和横向涌现电磁感应,其中横向EEMI为首次报道,斯格明子运动与电流夹角为80度。
2025-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetic Bloch-point hopping in multilayer skyrmions and associated emergent electromagnetic signatures
磁性多层膜是一种很有前途的室温以上磁性Skyrmions可调谐系统。揭示其有趣的开关机制和相关的内在电响应是开发skyrmionic器件的先决条件。在这项工作中,我们从理论上证明了通过多层结构发生的单个skyrmions的湮灭,这是介导的拓扑刺猬奇点称为布洛赫点的跳跃动力学。布洛赫点的层内动力学主要受Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的影响,其传播可以在附近产生螺线管形的突发电场。此外,由于自旋织构的拓扑结构可以支配其新兴的磁性,我们表明,通过多层的布洛赫点跳跃将调制相关的拓扑霍尔响应,与有效的拓扑电荷的大小成正比。我们还研究了这些状态的热力学稳定性的层依赖的磁性。这项研究揭示了基于skyrmion的自旋电子学的电磁特征,植根于磁性多层系统。
2021-06-29 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Gauge and emergent electromagnetic fields for moving magnetic topological solitons
我们应用非阿贝尔规范场的一般概念来描述磁孤子的激发。我们表明,沿孤子局部磁化(规范位的阿贝尔部分)的规范场的分量决定在铁磁体中的孤子背景的自旋涨落的动力学。假设规范场是纯规范场,可以计算规范场的分量,并找到与孤子运动有关的电磁场的简单表达式。规范场导致孤子-磁振子相互作用,导致孤子和磁振子动力学的重整化。所提出的方法可以达到更深入的理解的关系的场论和凝聚态磁性。
2015-12-14 cond-mat.mes-hall nlin.PS
Emergent Fermion Dynamical Symmetry for Monolayer Graphene in a Strong Magnetic Field
本研究综述强磁场下单层石墨烯的物理,以SO(8)费米子动力学对称性揭示其涌现自由度的支配规律,为强关联态研究提供新视角。
2023-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Emergent electric field induced by dissipative sliding dynamics of domain walls in a Weyl magnet
The University of Tokyo(东京大学)
研究通过Weyl磁体中磁畴壁的耗散滑动动力学,揭示了新兴电场的产生机制,展示了畴壁运动与自旋倾斜的动态耦合。
2026-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Artificially creating emergent interfacial antiferromagnetism and its manipulation in a magnetic van-der-Waals heterostructure
本文在铁磁/反铁磁范德华异质结界面发现由电荷转移诱导的涌现界面反铁磁性,表现为反常霍尔回线中的中间电阻平台,并揭示其在压力下可稳定调控、超过10 GPa后崩塌的演化规律。
2025-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Riemannian geometric classification and emergent phenomena of magnetic textures
RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)(理化学研究所 emergent matter science 中心);Fundamental Quantum Science Program (FQSP), TRIP Headquarters, RIKEN(理化学研究所 TRIP 总部基础量子科学项目)
本文从微分几何角度提出磁纹理新分类,引入测地标量自旋手性和扭转标量自旋手性以完善非共面纹理分类,并证明测地SSC可诱导非互易响应等涌现现象。
2026-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el