Magnons and Phonons Optically Driven Out of Local Equilibrium in a Magnetic Insulator
磁振子是基本自旋激发的能量量子,即自旋波,它们可以以与晶格振动波或声子类似的方式对某些磁性材料中的能量输运做出相当大的贡献。磁振子和其他能量载体之间的耦合和可能的非平衡已经被用来解释最近发现的几种热驱动自旋输运和能量转换现象。在这里,我们报告的实验中,局部非平衡磁振子和声子之间的单晶体磁性绝缘体,Y3Fe5O12(钇铁石榴石,或YIG),已创建光学内的聚焦激光光斑和探测直接使用微布里渊光散射(BLS)。利用热致磁振子扩散模型对实验结果进行了分析,得到了热磁振子的磁振子扩散长度。通过明确地建立磁振子和声子之间的非平衡,我们的研究代表了对各种自旋热耦合现象的定量理解的重要一步。
2016-07-27 cond-mat.mtrl-sci
Topological magnonics in the two-dimensional van der Waals magnet CrI3
本文计算了Kitaev-Heisenberg磁体的磁振子谱。该模型最近被提出作为自旋哈密顿量来模拟$\text{CrI}_3$和其他二维磁体。它是一个最小的自旋哈密顿量,其中包括海森堡,各向同性交换的贡献,以及Kitaev相互作用,各向异性和挫折交换的贡献。我们的计算揭示了磁振子的拓扑性质和在$K$和$K^\prime$点打开的间隙。这些拓扑性质引起诸如热霍尔效应的效应。除了体性质,我们计算的磁振子谱的纳米带说明相应的边缘状态。
2020-02-12 cond-mat.mtrl-sci
Magnon-mediated perpendicular magnetization switching by topological crystalline insulator SnTe with high spin Hall conductivity
本研究在室温下利用拓扑晶体绝缘体SnTe的高自旋霍尔电导率产生磁振子流,穿过NiO层对CoFeB施加磁振子力矩,实现垂直磁化低功耗翻转,功耗较Bi2Te3对照样品降低22倍。
2025-01-27 cond-mat.mtrl-sci
Magnetization and magnon excitation energies of the magnetic semiconductors EuTe and EuO on the basis of the renormalized spin wave theory
我们提出了解析表达式的温度依赖的磁化强度和磁振子色散关系的反铁磁(AFM)EuTe和铁磁(FM)EuO。这些大块半导体代表了集中的自旋系统,其中必须考虑磁振子之间的相互作用。我们用重整化自旋波理论来做这件事。根据Tjablikov的高阶格林函数用于它们的描述。因此,我们得到了一个修正的布洛赫-T ~(3/2)定律,适用于低温和高磁场。给出了原子力显微镜EuTe(B 0 =0)亚晶格磁化强度的完整解析表达式,其Néel温度为TN = 9.81 K. EuO的磁化曲线σN(T)(0 \leq T \leq 0.68 TC)和σR(T)(0.82 TC自旋波激发能与中子非弹性散射的实验数据完全吻合。在EuTe的情况下,磁振子激发能表现出特征最大值。当q = 0时,自旋波谱中出现能隙Eg,这是AFM交换相互作用J2(T)的结果。这种能隙仅存在于具有原子力显微镜相互作用的系统中的磁振子激发能谱中。
2011-03-09 cond-mat.mtrl-sci
Magnon drag induced by magnon-magnon interactions characteristic of noncollinear magnets
非共线磁体由形成非共线自旋结构的磁矩组成。由于这种结构,磁振子的哈密顿量获得了立方项。虽然立方项是非共线磁体的磁振子-磁振子相互作用的特征,但它们对磁振子输运的影响还没有被阐明。在这里,我们表明,在一个倾斜的反铁磁体的立方项造成的磁振子阻力,磁振子拖动磁振子自旋电流和热流,这可以用来增强这些电流通过调谐磁场。对于一个强磁场,我们发现,立方项诱导低温峰值的自旋Seebeck系数,磁振子电导率和磁振子热导率,并且每个值是一个数量级大于非相互作用的值。这种增强主要是由于通过磁场依赖的倾斜角的三次项的耦合常数的磁场依赖性。我们的磁振子阻力提供了一种方法,通过多体效应控制非共线磁体的磁振子电流。
2022-08-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Effects of magnon-magnon interactions in a noncollinear magnet induced by combination of a symmetric and an antisymmetric exchange interaction
研究了反铁磁海森堡相互作用和Dzyaloshinsky-Moriya相互作用共同作用下螺旋磁体中的磁振子-磁振子相互作用及其效应。我们发现,磁振子-磁振子相互作用对低能磁振子的主要影响是重整化能量色散系数。这可以解释为什么有些实验与非相互作用理论相一致。我们还发现,虽然磁振子-磁振子相互作用引起低能磁振子的对振幅,但它对激发能的影响可以忽略不计。这表明,对于磁振子有限对振幅不一定伴随着对凝聚。
2020-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Colossal Magnon Magnetoresistance of Two-Dimensional Magnets
本文研究了二维易轴铁磁体中的磁子电流,发现了在中等磁场下磁子电导变化高达百分之一千的巨磁子磁阻(CMMR)效应,并提出了非局域磁子介导电学拖拽实验以观测该效应,为自旋电子学器件的自旋传输提供了新途径。
2024-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnon Accumulation in Chirally Coupled Magnets
我们报道了微波波导中磁振子和光子之间的强手征耦合,该波导包含特殊线上的小磁体链。当用相控天线阵激发磁铁时,在磁链的一个边缘会出现大的磁振子聚集。这种机制在非线性和量子磁效应中具有新的功能。
2019-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Stacking Domain Wall Magnons in Twisted van der Waals Magnets
以双层CrI $_3$为例,我们证明了范德华磁体中的堆叠畴壁可以容纳一维(1D)磁振子通道,其具有比体磁振子低的能量。有趣的是,一些磁振子通道隐藏在磁均匀背景中,只能用堆叠畴壁的知识来推断。与限制在磁畴壁中的一维磁振子相比,堆叠畴壁中的一维磁振子对外界扰动的稳定性更好。我们发现,小角度扭曲双层CrI $_3$的弛豫莫尔超晶格是堆叠畴壁和宿主互连莫尔磁振子网络的自然实现。我们的工作揭示了堆叠畴壁在理解范德华磁体磁性方面的重要性,并将堆叠工程的范围扩展到磁动力学。
2020-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coherent magnon-induced domain wall motion in a magnetic insulator channel
推进自旋波器件的发展需要高质量的低阻尼磁性材料,其中磁振子自旋电流可以有效地传播并与局部磁性织构有效地相互作用。研究表明,磁畴壁(DW)对Bi掺杂钇铁石榴石(BiYIG)垂直磁化沟道中的自旋波输运具有调制作用。相反,我们表明,磁振子自旋电流可以驱动DW运动的BiYIG沟道器件通过磁振子自旋转移力矩。在零外加磁场下,利用短至1 ns的射频脉冲激发磁振子自旋电流,可以使DW可靠地移动15 μ m的距离。驱动DW运动所需的能量是数量级小于金属系统的报告。这些结果促进了低开关能量磁振子器件和电路,其中可以通过磁通道内流动的磁振子自旋电流有效地重新配置磁畴。
2022-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Probing magnon-magnon coupling in exchange coupled Y$_3$Fe$_5$O$_{12}$/Permalloy bilayers with magneto-optical effects
我们研究了Y-$_3$-$_5$-O $_{12}$(YIG)/坡莫合金(Py)耦合双层膜的磁感应透明(MIT)效应。测量是通过外差检测的耦合磁化动力学,使用一个单一的波长,探测磁光克尔和法拉第效应的Py和YIG,分别。MIT效应的明显特征是由YIG的自旋驻波引起的Py的深调制铁磁共振。我们发展了一个唯象模型,很好地再现了实验结果,包括感生振幅和相位的演变所造成的磁振子-磁振子耦合。我们的工作为研究相位分辨自旋动力学和混合磁振子系统提供了一条新的途径。
2020-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Direct optical probe of magnon topology in two-dimensional quantum magnets
控制拓扑磁振子绝缘体的边缘态是获得稳定自旋电子学器件的一条很有前途的途径。然而,通过实验确定磁振子带的拓扑结构是一项具有挑战性的任务。本文导出了光-物质耦合与磁振子量子几何之间的基本关系。这使得可以建立双磁振子拉曼圆二色性作为蜂窝磁铁中磁振子拓扑结构的光学探针,特别是陈数和拓扑间隙。我们的结果为在功能量子器件中实现光与拓扑磁振子的相互作用铺平了道路。
2022-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnon transport in quasi-two-dimensional van der Waals antiferromagnets
最近出现的2D范德瓦尔斯磁体下降到原子层厚度提供了一个令人兴奋的平台,探索量子磁学和自旋电子学的应用。范德华性质稳定了作为磁各向异性的结果的长程铁磁有序。此外,巨隧穿磁电阻和电控制磁已被报道。然而,2D范德华磁体的磁振子,基于磁振子的自旋电子学的潜力尚未被探索。在这里,我们报告的实验观察到的长距离的磁振子输运在准二维范德华反铁磁体MnPS3,这表明2D磁铁作为有前途的候选材料的磁振子。随着2D MnPS3厚度的减小,观察到较短的磁振子扩散长度,这可以归因于表面杂质诱导的磁振子散射。我们的研究结果可以为探索量子磁现象和设计基于二维范德华磁体的未来磁器件铺平道路。
2019-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Self-hybridization and tunable magnon-magnon coupling in van der Waals synthetic magnets
范德华磁铁是唯一的定位在二维材料,反铁磁自旋电子学和磁振子之间的交叉点。这些材料中的层间交换相互作用使得能够在GHz频率下获得反铁磁共振。因此,这些层状反铁磁体是一种有趣的材料,可以用来制造量子混合磁振子器件。在这里,我们使用一个修改后的宏自旋模型和微磁模拟,以证明一个全面的反铁磁共振谱在范德华磁体附近的磁(单层)限制。光学和声学磁振子模式的数量,以及模式频率,被发现是精致的层数敏感。我们发现了一种自杂交效应,其中发现光学或声学磁振子对通过动态交换相互作用相互作用和自杂交。这导致在能谱中特征性地避免了能级交叉。通过模拟,我们表明,通过电控制的异质结构内的表面层的阻尼的强度和避免的能级交叉的磁振子谱中的数量可以控制。
2020-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnon transport in $\mathrm{\mathbf{Y_3Fe_5O_{12}}}$/Pt nanostructures with reduced effective magnetization
对于利用磁振子自旋电流的应用,必须使降低自旋电导率的阻尼效应最小化。本文研究了有效磁化强度强烈降低的钇铁石榴石薄膜中的磁振子输运。我们表明,在一个三端设备的有效磁振子电导率可以增加一个因素高达6由施加到调制器电极的电流,产生阻尼补偿阈值电流以上。此外,我们发现这个阈值电流的线性依赖于所施加的磁场。我们可以通过减少的有效磁化和相关的近圆形磁化进动来解释这种行为。
2021-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnonic band structure of a two-dimensional magnetic superlattice
利用Landau-Lifshitz-Gilbert方程,计算了二维周期磁性超晶格中自旋波的频率和线宽。从磁性材料之间的表面扭矩自由边界的交换场的形式推导出,和磁性材料的组合被确定在磁振子谱中产生的间隙在整个超晶格布里渊区的六边形和正方形对称超晶格。
2011-11-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Controlling stability of Bose-Einstein condensation of interacting magnons in an antiferromagnet by an external magnetic field
提出了一种反铁磁体中相互作用磁振子的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)失稳或稳定的机制。本文研究了在有和无外加磁场时,磁振子间的相互作用对双子格反铁磁体中磁振子BEC的影响。我们发现,在没有磁场的情况下,磁振子BEC是不稳定的吸引带间相互作用,这是大于排斥带内相互作用。我们还指出,在存在磁场的情况下,只有当磁场大到足以使带内相互作用大于带间相互作用时,磁振子BEC才是稳定的。我们的结果为理解反铁磁体中磁振子BEC的相互作用效应迈出了第一步,并有可能开启磁振子多组分BEC的相互作用物理。
2019-01-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
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
Giant Uncompensated Magnon Spin Currents in X-type Magnets
研究揭示X型反铁磁堆叠磁体可借助正交相交磁链产生巨型未补偿磁振子自旋流,其自旋电导超越二维铁磁体和典型交变磁体。
2025-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Evidence of Magnon-Mediated Orbital Magnetism in a Quasi-2D Topological Magnon Insulator
我们探讨了准二维拓扑磁振子绝缘体Cu(1,3-BDC)的自旋动力学。结果表明,Landé $g$因子($g$)的热演化具有各向异性:随着温度$T$的升高,$g_\textrm{in-plane}$减小,而$g_\textrm{out-plane}$增大.此外,$g$因子的各向异性($Δg$)和饱和磁化强度的各向异性($ΔM_\textrm{s}$)在低于4 K时是相关的,但在高于4 K时它们是发散的.我们发现,电子轨道矩有助于在较低的$T$的$g$各向异性,而由热激发的自旋手性诱导的拓扑轨道矩决定在较高的$T$的$g$各向异性。我们的工作表明拓扑结构,自旋手性,和轨道磁性之间的相互作用在铜(1,3-BDC)。
2022-06-05 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Phase control of magnon-phonon coupling via magnetic field
The University of Tokyo(东京大学);NTT, Inc.(日本电信电话株式会社)
该研究通过实验与理论分析,揭示了强阻尼磁体中磁振子与SAW声子的耦合相位可由磁场调控,为研究磁振子-声子相互作用的新机制提供了新平台。
2026-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnon dispersion and spin transport in CrCl$_3$ bilayers under different strain-induced magnetic states
该研究通过原子自旋动力学模拟,探究不同应变下CrCl$_3$双层膜的磁振子特性与自旋输运,发现应变可调控带隙、临界温度和扩散长度,并揭示不同磁态下自旋输运的差异。
2024-05-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic topological magnons in arrays of magnetic dipoles
本文研究了一个简单的磁系统,它由具有易磁化轴的周期调制磁偶极子组成。在单独调节调制幅度时,链和二维堆叠链表现出丰富的磁振子谱,其中频率间隙和磁振子速度是容易操纵的。由于磁体之间的偶极相互作用和几何调制引起的各向异性的混合在无限链中诱导具有分数Zak数的磁相,并且在开放的一维系统中诱导具有端态的磁相。在二维中,它在条纹的边缘产生拓扑模式。在二维晶格中,振幅调谐引起能带接触,从而触发体能带的陈数交换,并切换热导率的符号。
2021-10-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
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
Correlations, disorder, and multi-magnon processes in terahertz spin dynamics of magnetic nanostructures: A first-principles investigation
本文通过第一性原理研究磁性纳米结构中太赫兹磁振子的关联、无序及多磁振子过程,揭示电子与虚磁振子气相互作用对交换劈裂和磁振子能量的重要修正,并建立磁振子弛豫过程的定量层级。
2024-05-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Facet-dependent magnon-polarons in epitaxial ferrimagnetic Fe3O4 thin films
磁振子极化子是磁有序材料中晶格振动和自旋波的强磁弹性耦合产生的相干混合准粒子。磁振子极化子是磁振子自旋电子器件中必不可少的一个重要组成部分,它为磁振子的操纵提供了一个强有力的工具,近年来引起了人们的广泛关注。在这项工作中,我们报道了通过自旋塞贝克效应测量在外延铁磁Fe 3 O 4薄膜中实验观察到的依赖于晶面的磁振子极化子。在(110)和(100)取向的Fe_3O_4薄膜中,磁振子极化子的临界磁场分别为1.5 T和1.8 T,这是由于沿[110]和[100]方向的声子速度不同造成的。随着温度的降低,(110)和(100)取向的Fe3O4薄膜中磁振子极化子增强的自旋Seebeck电压降低,这可能是由于温度升高时磁振子极化子散射增强所致.这项工作表明,在外延磁性薄膜的晶体结构工程作为一个有前途的路线来操纵未来的磁振子自旋电子学应用的磁振子极化子。
2020-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Adiabatic magnon spectra with and without constraining field: Benchmark against an exact magnon spectrum
磁性材料中的磁振子激发谱可以从横向动态磁化率精确地获得,然而在实践中这是数值昂贵的。因此,许多从头算方法考虑绝热磁振子谱,它假设磁振子和电子激发的时间尺度分离。绝热磁振子谱有两种可供选择的实现方式:一种是基于磁力定理(MFT),另一种是利用约束场来实现静态非共线自旋组态。我们基准的精确磁振子谱的一个完全可解的平均场模型的实现。虽然这两种绝热方法在低磁振子能量和强Stoner耦合限制下同样有效,但我们发现约束场方法在强Stoner耦合和高磁振子能量的情况下都比MFT表现得更好,而MFT在弱耦合和低磁振子能量的情况下表现得更好。
2023-02-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic-field-induced magnon portfolio in a van der Waals magnet
Laboratoire National des Champs Magnétiques Intenses, CNRS, LNCMI, Université Grenoble Alpes, Univ Toulouse, INSA Toulouse, EMFL(强磁场国家实验室);Université Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble INP, Institut Néel(格勒诺布尔阿尔卑斯大学);University of Chemistry and Technology Prague(布拉格化工大学);Aix-Marseille Université, CNRS, CINaM(艾克斯-马赛大学);Aix-Marseille Univ, Université de Toulon, CNRS, CPT(艾克斯-马赛大学、土伦大学)
研究CrOCl中磁子激发,揭示低磁场下双轴各向异性的磁子谱,以及磁场增强时cant态磁子特征及铁磁态转变中的磁子谱变化。
2026-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Twisted magnon as a magnetic tweezer
具有携带轨道角动量(OAM)的螺旋相位位错的波场已经在物理学的许多分支中实现,诸如光子、声波、电子束和中子。然而,磁振子(自旋波)$-$的OAM状态,现代磁性$-$的基石,特别是他们的影响还有待解决。在这里,我们从理论上研究了扭曲自旋波在磁性纳米柱中的产生和传播。通过证明自旋波本征模也是受限几何中OAM算符的本征态,揭示了磁振子的OAM性质。受光镊的启发,我们预测了交换耦合纳米柱$|$纳米盘异质结构中扭曲磁振子下的Skyrmion旋转,从而预测了奇异的“磁镊”效应,作为磁振子OAM操纵拓扑自旋缺陷的实际演示。我们的研究为利用磁振子的OAM自由度进行新兴的磁操纵铺平了道路。
2020-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Moiré magnons in twisted bilayer magnets with collinear order
我们探讨了下一个最近邻Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的扭曲双层磁体中的莫尔磁振子带,假设在弱层间耦合下保持面外共线磁序。通过对四种典型情况的磁振能带结构和拓扑Chern数的计算,我们发现:(1)谷莫尔带在很宽的连续扭转角范围内都是非常平坦的,(2)最低的几个平坦带的拓扑Chern数随扭转角的变化很大;双层反铁磁体中最低的几个拓扑平带在横向上具有非平凡的热自旋输运;这些特性使得扭曲双层磁体成为研究摩尔电子的磁振子对应物的理想平台,其中磁振子和电子之间的统计差异导致了全新的物理行为。
2020-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Strong magnon-magnon coupling in an ultralow damping all-magnetic-insulator heterostructure
本研究在TmIG/YIG全绝缘体异质结构中实现了强磁振子-磁振子耦合,其协同性优于金属基体系,且耦合强度可调,为混合磁振子器件提供了新平台。
2023-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
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-dislon hybridization in magnetic insulators
Universidad de Chile(智利大学);Universidad de La Frontera(拉弗龙特拉大学);Universidad de Tarapacá(塔拉帕卡大学)
通过分形子-弹性对偶理论,研究磁性绝缘体中磁振子与量子化位错(位错子)的杂化,揭示位错拓扑决定杂化特性,为调控自旋动力学提供新途径。
2026-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Anatomy of spin wave driven magnetic texture motion via magnonic torques
自旋波与磁织构的相互作用反映了磁系统中快、慢动力学部分之间的信息交换。在这里,我们制定了一套磁转矩作用于背景的磁性纹理,通过提取的时间不变的信息,从快速旋进的自旋波。在磁振子矩框架下,我们利用理论公式和微磁学模拟研究了两种典型的自旋破缺情况下自旋波驱动的畴壁运动:由Dzyaloshinkiii-Moriya相互作用破缺的旋转对称性和由磁阻尼破缺的平移对称性.基于扭矩的微观分析提供了紧凑而定量的工具,重新解释自旋波引起的磁织构动力学,超越了传统的全球动量守恒的框架。
2022-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Topological magnon-polaron transport in a bilayer van der Waals magnet
本文研究双层范德华磁体中由磁弹耦合诱导的拓扑磁振子-极化子输运,揭示变磁转变伴随拓扑结构转变并显著改变热霍尔电导率与自旋能斯特系数。
2024-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Magnon-squeezing as a niche of quantum magnonics
有序磁体的自旋激发-磁振子-介导磁性绝缘体中的输运。它们的玻色子性质使它们在性质上不同于电子。这些特征包括传统上用光子实现的量子特性。从这个角度来看,我们提出了一个直观的讨论这样的现象。与光子相比,平衡磁振子压缩表现出独特的优势,包括纠缠等性质。在自旋电子学和量子光学领域的最新进展的基础上,我们概述了量子磁效应这一新兴领域的挑战和机遇。
2020-08-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
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