Magnon Orbital Angular Momentum of Ferromagnetic Honeycomb and Zig-Zag Lattices
本研究通过谐波展开证明磁振子轨道角动量仅角平均可观测,在铁磁蜂窝和锯齿晶格中DM相互作用使其非零,并修正锯齿模型消除简并得到明确陈数,增强热导率。
2023-11-10 cond-mat.mtrl-sci
Impact of the honeycomb spin-lattice on topological magnons and edge states in ferromagnetic 2D skyrmion crystals
College of Engineering and Technology, American University of the Middle East(美国中东大学工程技术学院)
研究二维铁磁Skyrmion晶体在蜂窝自旋晶格中的拓扑磁子结构与边缘态特性,揭示自旋晶格几何对磁子拓扑及边缘传输的影响。
2026-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Chirality-selective topological magnon phase transition induced by interplay of anisotropic exchange interactions in honeycomb ferromagnet
University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);Nantong University(南通大学)
研究发现,通过Dzyaloshinsky-Moriya相互作用和伪偶极相互作用的复杂相互作用,在蜂窝铁磁体中诱导出手性选择性的拓扑磁子相变,伴随体隙关闭和重新打开,以及能带反转,为磁子热霍尔电导率的符号变化提供了新的操控方法。
2025-12-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tunable magnon band topology and magnon orbital Nernst effect in noncollinear antiferromagnets
本研究探讨了Kagomé非共线反铁磁体中的自旋波轨道能斯特效应,发现外加磁场可诱导自旋波能带拓扑相变,从而实现对该效应的可调控制并在相变点附近显著增强电导率,为实验探测提供了新方向。
2025-02-22 cond-mat.mtrl-sci
Plasmon-magnon interactions in two-dimensional honeycomb magnets
本文基于双随机相位近似建立二维蜂窝铁磁体中等离激元与光学自旋波耦合的微观理论,并指出可在 Cr₂Ge₂Te₆ 等材料中验证。
2024-07-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topological and Magnetic Properties of a Non-collinear Spin State on a Honeycomb Lattice in a Magnetic Field
本研究探究磁场下蜂窝晶格非共线自旋态的拓扑与磁性质,揭示了磁振子零点能决定的基态相变、5种磁振子相的拓扑特征及非弹性中子散射谱。
2024-09-11 cond-mat.mtrl-sci
Observation of magnon torques mediated by orbital hybridization at the light metal/antiferromagnetic insulator interface
National University of Singapore(新加坡国立大学);Tohoku University(东北大学)
本研究在轻金属/反铁磁绝缘体界面观察到由轨道杂化介导的磁子扭矩,实现了更高的效率和更低的功耗
2026-01-09 cond-mat.mtrl-sci
Exciton-induced magnons carrying orbital angular momentum in CrI3
Uppsala University(乌普萨拉大学);University of Sharjah(沙迦大学);KTH Royal Institute of Technology(皇家理工学院);Radboud University(拉德堡德大学);Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg(哈勒-维滕贝格马丁路德大学)
本研究探究CrI3中类原子激子产生的磁振子波包,证明其携带轨道角动量,发现该轨道角动量可抵消自旋角动量,揭示了内部角动量平衡机制,为无需晶格角动量交换的磁化猝灭提供依据。
2026-08-04 cond-mat.mtrl-sci
Orbital-driven Rashba effect in a binary honeycomb monolayer AgTe
拉什巴效应是二维电子系统物理学的基础,也是各种自旋电子现象的基础。有人提出,Rashba型自旋劈裂的形成在微观上起源于Bloch波函数中轨道角动量的存在。在这里,我们提出了详细的实验证据,这种OAM为基础的起源的Rashba效应的角分辨光电子能谱(ARPES)和双光子光电子能谱(2PPE)实验的单层AgTe在Ag(111)。使用定量的低能电子衍射(LEED)分析,我们确定的结构参数和堆叠的蜂窝覆盖层与皮米精度。基于ARPES中的轨道对称性分析和第一性原理计算的支持,我们明确地将AgTe不同能带中Rashba型自旋分裂的存在和不存在与OAM的存在联系起来。
2019-12-11 cond-mat.mtrl-sci
Anti-chiral edge states in Heisenberg ferromagnet on a honeycomb lattice
我们证明了在具有不等价子晶格的蜂窝晶格上,具有Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的海森堡铁磁体中反手征边缘态的出现。作用于同种原子之间的磁振子在两个次晶格中的大小不同,导致两个狄拉克点处的磁振子带能量向相反方向移动。手征对称性被破坏,并且对于足够强的不对称性,带移位导致矩形带中的反手征边缘状态(除了正常手征边缘状态之外),其中磁振子电流沿着两个边缘在相同方向上传播。这通过手征对称性破缺而实现的反向传播体电流来补偿。我们详细分析了整个系统宽度的磁振子电流分布,并提出了现实的实验探针来检测它们。最后,我们提出了一种材料,可以潜在地表现出这样的反手性边缘状态。
2019-12-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el
Non-reciprocity in magnon mediated charge-spin-orbital current interconversion
本文研究了磁振子介导的电荷-自旋-轨道电流转换中的非互易性,发现引入Ru产生轨道霍尔效应后,正向过程效率比逆过程高35%,并归因于Pt/Ru界面电子漂移速度差异导致的非零自旋涡度。
2025-06-30 cond-mat.mtrl-sci
Gauge-Invariant Measure of the Magnon Orbital Angular Momentum
针对磁振子轨道角动量非规范不变的问题,通过角度积分构造规范不变度量,并在蜂窝晶格铁磁体中验证其符号特性。
2023-06-23 cond-mat.mtrl-sci
Sizable suppression of magnon Hall effect by magnon damping in Cr$_2$Ge$_2$Te$_6$
本研究探讨了磁振子阻尼对Cr$_2$Ge$_2$Te$_6$拓扑磁振子性质的影响,通过双分量模型分离热霍尔电导率中的声子与磁振子贡献,发现磁振子霍尔电导率因显著的磁振子阻尼效应而比理论预测值小20倍。
2023-04-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el
Orbital fluctuations, spin-orbital coupling, and anomalous magnon softening in an orbitally degenerate ferromagnet
研究了在强轨道涨落和关联作用下,轨道简并铁磁体中电子的关联运动与磁耦合和激发的关系。轨道自由度的引入导致一类表示自旋轨道耦合的图,其在轨道有序不稳定性附近变得特别重要。低能交错轨道涨落模,特别是动量接近(π/2,π/2,0)(对应于CE型轨道关联)的模式,一般会产生强的本征非海森堡(1- \cos q)^2磁振子自能修正,导致自旋刚度没有降低,但在伽马-X方向上强烈抑制了带界磁振子能量。区界磁振子软化被发现强烈增强与增加空穴掺杂和窄带材料,这提供了深入了解的起源观察到的铁磁锰氧化物中的区界异常。
2010-02-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnon dressing by orbital excitations in ferromagnetic planes of K$_2$CuF$_4$ and LaMnO$_3$
我们表明,即使当自旋和轨道解纠缠在基态,自旋激发重整化的局部调谐的$e_g$轨道在铁磁平面的K $_2$ CuF $_4$和LaMnO $_3$。因此,在电子模型中获得的修饰自旋激发(磁振子)作为准粒子传播,其能量重整化依赖于动量${\vec k}$。因此,自旋轨道系统中的磁振子超越了具有从基态导出的最近邻自旋交换的有效海森堡模型的范例-激发态的自旋轨道纠缠预测了布里渊区边界处的大的磁振子软化,并且在LaMnO $_3$的情况下,$M=(π,π)$点处的磁振子能量可以减少$\sim 45$ %.相反,同时Goldstone模式附近的刚度常数几乎不受影响。我们阐明背后的自旋轨道系统的磁振子重整化的物理和解释为什么长波长的磁振子是unrenormalized,而同时短波长的磁振子的能量减少轨道波动。事实上,磁振子能量的${\vec k}$依赖性主要通过色散来修改,所述色散源自沿立方轴$a$和$b$的第二邻居之间的自旋交换。
2018-11-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Doubly degenerate orbital system in honeycomb lattice: implication of orbital state in layered iron oxide
研究了蜂窝格点上的双简并轨道模型。这是一个多铁性层状铁氧化物的轨道状态模型。采用自旋波近似、蒙特卡罗模拟和Lanczos方法对经典模型和量子模型进行了分析。在经典的基态中存在一个宏观的简并数。在经典模型中,比热的峰值出现在远低于平均场有序的温度。在这个温度以下,轨道赝自旋的角度是固定的,但不建议常规的轨道顺序。热涨落使基态的简并度部分提高。我们提出了低温轨道结构中六边形零维涨落的作用。由于量子零点涨落的存在,简并度在零温度下也发生提升。我们表明,基态波函数是很好地表示的状态的线性组合,其中蜂窝晶格覆盖的最近邻轨道对的最小键能。
2008-04-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topological states in multi-orbital HgTe honeycomb lattices
对石墨烯的研究揭示了蜂窝晶格中出现的显著现象。然而,由于自旋轨道耦合不够强,在石墨烯和其他轻元素蜂窝结构中无法观察到在K点预测的量子自旋霍尔效应。在这里,我们从理论上表明,二维蜂窝晶格的碲汞可以结合蜂窝几何形状和强自旋轨道耦合的影响。实验上可通过掺杂获得的导带可以通过如石墨烯中的紧束缚晶格模型来描述,但是包括多轨道自由度和自旋轨道耦合。这将导致非常大的拓扑间隙(高达35毫电子伏)和一个平坦的带脱离他人。由于这种平坦的能带和相当大的库仑相互作用,HgTe的蜂窝结构构成了一个有前途的平台,用于观察分数陈绝缘体或分数量子自旋霍尔相位。
2015-03-20 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
Control of spin dynamics in artificial honeycomb spin-ice-based nanodisks
我们报告的角度相关的自旋动力学的实验和理论表征的铁磁纳米盘阵列排列在蜂窝晶格。宽带铁磁共振测量的磁场和微波频率依赖性,揭示了丰富的频谱模式,强烈影响的微观网络状态。基于相对于外场的对称性参数,我们表明,铁磁网络的某些部分有助于检测到的信号。微磁模拟的实验数据的比较表明,不同的子部分的晶格主要有助于阵列的高频响应。这是证实了使用微聚焦布里渊光散射的光学特性。此外,我们发现的迹象表明,在低场范围内的涡旋状磁化配置的成核和湮灭的影响的动力学,这是不同的铁磁纳米椭圆簇。我们的工作为磁振子器件的设计开辟了新的前景,磁振子器件将低频下的回旋涡旋晶体中的几何挫折与高频下的磁振子晶体相结合。
2020-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
t2g-orbital model on a honeycomb lattice: application to antiferromagnet SrRu2O6
受最近发现的高温反铁磁物质SrRu $_2$ O $_6$及其成为新型超导体母体的潜力的启发,我们在蜂窝晶格上构建了一个最小的$t_{2g}$轨道模型来模拟其低能能带结构。通过随机相位近似和平均场论,考虑了局域库仑相互作用。实验观察到的反铁磁秩序,在这两个近似。此外,我们的理论预测,三个$t_{2g}$ -轨道上的磁矩是非共线的结果,钌原子的强自旋-轨道耦合。
2015-08-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital Magnetism in Honeycomb Ladder
本文研究含额外垂直跃迁的蜂窝梯紧束缚模型,揭示磁通量诱导的有限轨道磁响应及其随填充、化学势和模型参数变化的抗磁/顺磁特性。
2025-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Efficient Magnon Injection and Detection via the Orbital Rashba Edelstein Effect
本研究利用电荷电流与轨道角动量间的相互转换,在Pt/CuOx电极接触磁性绝缘体的纳米器件中显著提升了磁振子自旋注入与检测效率,并揭示了正逆轨道Rashba Edelstein效应效率的不一致性。
2024-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Honeycomb lattice of graphite probed by scanning tunneling microscopy with a carbon nanotube tip
碳纳米管(CNT)针尖是通过化学气相沉积在蚀刻钨丝的顶点处制造的,并用于扫描隧道显微镜。在T=79 K时,用CNT针尖分辨STM图像中的石墨蜂窝晶格。源自CNT的p轨道的优异空间分辨率是STM图像中石墨蜂窝晶格的图像的原因。CNT尖端对于晶格常数小的样品的成像是有用的,并且由于其具有尖锐的p轨道的优越空间分辨率,可以获得具有轨道排序的样品中的轨道信息。
2013-03-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spectroscopic signatures of molecular orbitals on a honeycomb lattice
最近已经表明,形成类苯分子轨道的趋势是具有蜂窝晶格的$4d$和$5d$过渡金属氧化物的共同特征。这种趋势与其他相互作用,如自旋轨道耦合和哈伯德相关性竞争,并可以部分或完全抑制。在计算中,SrRu $_{2}$ O $_{6}$给出了迄今为止最清晰的形成良好的分子轨道,然而,支持或反对这一命题的直接实验证据一直缺失。在本文中,我们表明,结合光电子能谱和光学研究可以用来确定分子轨道在SrRu $_{2}$ O $_{6}$。对称性驱动的电子选择规则抑制了某些分子轨道之间的光学跃迁,而光电发射和逆光电发射测量对它们不敏感。比较光电子能谱和光导谱,人们应该能够观察到分子轨道的清晰特征。
2016-07-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Multiferroic nematic d-wave altermagnetism driven by orbital-order on the honeycomb lattice
本研究通过低能哈密顿量、第一性原理方法结合对称性分析,发现应变蜂窝单层VCl₃是轨道序驱动的铁电变磁体,具有显著且可切换的自旋分裂,为二维范德华材料中的变磁性研究提供了新范例。
2025-03-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pumping of magnons in a Dzyaloshinskii-Moriya ferromagnet
我们制定了一个微观线性响应理论的非平衡磁振子扭矩和磁振子泵适用于多磁振子带均匀铁磁体与Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。从线性响应理论,我们确定了外在和内在的贡献,后者是通过Berry曲率的磁振带表示。我们观察到,在一个随时间变化的磁化Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的存在下,可以作为虚构的电场作用于磁振子。我们研究了各种电流响应这个虚构的领域,并分析了贝里曲率的作用。在确定了磁振子介导的贡献平衡Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用,我们还建立了磁振子介导的扭矩和热泵之间的Onsager互惠。我们应用我们的理论在蜂窝和kagome晶格铁磁体的磁振子热泵和扭矩响应。
2018-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electric-Polarization Probe of the Magnon Orbital Moment Current in Altermagnet
Indian Institute of Technology Kanpur(坎普尔印度理工学院)
本研究提出了一种通过电极化探测磁极子轨道矩电流的方法,利用六方Altermagnet实现了约0.4μV的实验电压,为轨道电子学提供了低损耗信息载体的理论基础。
2026-03-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spatiotemporal Magnonic Vortex Beams with Alternating Transverse Orbital Angular Momentum
Department of Physics, Xiamen University(厦门大学物理系);School of physics and electronics, Hunan University(湖南大学物理与电子学院)
本文在受限铁磁纳米条中发现时空磁振子涡旋束,其具有静止相位位错和锯齿形传播轨迹,且横向轨道角动量呈空间交替,与光子和声子对应物显著不同。
2026-06-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Orbiton-magnon interplay in the spin-orbital polarons of KCuF3 and LaMnO3
本文用格林函数的变分法给出了KCuF $_{3}$自旋轨道模型的准解析解。通过分析不同的部分玻色子组成以及完整的解决方案的光谱,我们表明,空穴传播需要轨道和磁振子激发发展,但轨道占主导地位的图片。我们通过分析简化模型的自能进一步阐明了不同玻色子的作用,建立了由于自旋-轨道基态的性质,与轨道相反,磁振子单独不产生完整的准粒子带。最后,利用KCuF $_3$和LaMnO $_3$的$e_g$态之间的电子-空穴转换,我们提出了LaMnO $_3$光电发射实验的定性方案.
2017-06-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-orbit gaps in the s and p orbital bands of an artificial honeycomb lattice
Muffin-tin方法在蜂窝晶格的设计中起了重要作用,与石墨烯相反,蜂窝晶格显示出分离的s和平面内p带,p轨道狄拉克锥和p轨道平坦带。最近,这样的晶格已经在实验上使用2D电子气在Cu(111)上实现。下一个可能的途径是将自旋轨道耦合引入这些系统。内在的自旋-轨道耦合被认为打开拓扑能隙,并产生拓扑平坦带。虽然Rashba耦合直接包含在muffin-tin近似中,但内在自旋轨道耦合只包含在非常特定的周期系统中,或者只接近狄拉克点。在这里,我们引入一般的内在和Rashba自旋轨道项的哈密顿周期和有限大小的系统。我们观察到一个强大的带开放的整个布里渊区之间的p轨道平坦带和狄拉克锥托管一个明显的边缘状态,鲁棒的Rashba自旋轨道耦合的影响。
2021-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electric polarization induced by magnons and magnon Nernst effects
该研究证明磁振子虽电中性,但可借自旋和轨道矩诱导电极化,并通过二维蜂窝反铁磁体计算验证,发现Zigzag序下磁振子能斯特效应诱导的电极化比Néel相大约三个数量级,为电场探测和操控磁振子提供新途径。
2024-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Successive topological phase transitions in two distinct spin-flop phases on the honeycomb lattice
本文研究了蜂窝晶格$Γ$-$Γ'$模型中面内磁场诱导的AFM和FM两种自旋翻转相的拓扑磁振子行为,绘制了拓扑相图并解析计算了相变边界,揭示了两种相中热霍尔电导率及拓扑磁振子存在性的显著差异。
2025-02-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Multiple Dirac Spin-Orbital Liquids in SU(4) Heisenberg Antiferromagnets on the Honeycomb Lattice
本研究针对大自旋轨道耦合极限下d¹过渡金属三卤化物的强耦合模型,基于从头算启发的跳跃路径层级结构发现SU(4)对称性在参数空间多位置出现,通过部分子平均场得到独特狄拉克自旋-轨道液体,其动力学结构因子具可观测指纹特征,为相关系统研究提供新方向。
2025-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Emergence of topological defects and spin liquid in a two-orbital spin-fermion model on the honeycomb lattice
本文利用 Monte Carlo 模拟研究蜂窝晶格双轨道自旋–费米子模型,揭示轨道简并与交换作用协同产生拓扑缺陷、抑制磁序并形成自旋液体相。
2024-12-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Orbital-resolved superexchange and topological magnon bands in MXene Fe$_2$C
School of Science, Shenyang University of Technology(沈阳工业大学理学院);Shenyang National Laboratory for Materials Science, Institute of Metal Research, Chinese Academy of Sciences(中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家实验室);College of Physics and Electronic Engineering, Chongqing Normal University(重庆师范大学物理与电子工程学院);Suzhou Laboratory(苏州实验室)
本研究通过第一性原理和线性自旋波方法,揭示了MXene Fe$_2$C中轨道分辨超交换机制及其磁振子能带的拓扑性质,为自旋电子学应用提供理论指导。
2026-09-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.comp-ph