Phonon- and magnon-mediated decoherence of a magnonic qubit
Norwegian University of Science and Technology(挪威科技大学)
本研究计算了小铁磁绝缘体中磁振子量子比特的弛豫与退相位率,发现零温下衰变为双声子是唯一弛豫通道,且退相位率随尺寸和阻尼增大而增大,为磁振子量子器件可行性提供见解。
2025-10-16 cond-mat.mes-hall
Tripartite Phonon-Magnon-Plasmon Coupling, Parametric Amplification, and Formation of a Phonon-Magnon-Plasmon Polariton in a Two-Dimensional Periodic Array of Magnetostrictive/Plasmonic Bilayered Nanodots
本研究在硅衬底Co/Al双层纳米点二维阵列中观测到磁振子、声子、等离子体激元的三方耦合,发现杂化声子-等离子体激元波介导的自旋波参量放大与强耦合,形成新型准粒子声子-等离子体激元-磁振子极化子。
2023-12-14 cond-mat.mes-hall
Chiral Phonon Transport Induced by Topological Magnons
最近在拓扑电子绝缘体领域的大量发现激发了对具有类似性质的玻色子系统的搜索。有预测,铁磁体的二维蜂窝晶格可能主机手征边缘磁振子。在这样的系统中,我们从理论上研究如何磁振子和声子耦合。我们发现拓扑磁极化子周围的声子和拓扑磁振子之间避免交叉。利用这一功能,随着我们发现的瑞利边缘声子扶手椅带,我们证明了存在的手征边缘模式的声子字符。我们预测,这些模式介导的相干声子响应的手性,并建议通过弹性换能器测量这种效果。这些发现揭示了未来设备热管理的可能方法。
2019-03-17 cond-mat.mes-hall
Conversion of chiral phonons into magnons in ferromagnets and antiferromagnets
本研究通过含交换与Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的自旋模型,揭示铁磁体和反铁磁体中手性声子经几何效应调制自旋相互作用转化为磁振子的机制,发现反铁磁体中该效应可产生非零净磁化,有望实验观测。
2023-10-30 cond-mat.mes-hall
Berry curvature in magnon-phonon hybrid systems
我们从理论上研究了磁振子通过自旋轨道相互作用和偶极相互作用与声学声子杂化所引起的Berry曲率。我们首先讨论了通过偶极相互作用的磁振子-声子杂化,并证明了色散在动量空间中存在无隙点,其中一些形成了一个环。接下来,当自旋轨道和偶极相互作用被认为是,我们表现出各向异性的纹理的Berry曲率和它的分歧,并没有间隙关闭。给出了钇铁石榴石的相应异常速度的真实评价。
2016-11-28 cond-mat.mes-hall
Nonreciprocal phonon propagation via spatially asymmetric magnon-phonon coupling
Basic Research Laboratories, NTT, Inc.(NTT株式会社基础研究所)
研究基于磁振子-声子耦合空间不对称性实现表面声波非互易传播,通过薄压电薄膜下厚磁性层及偶极-偶极相互作用,使磁振子模式依SAW传播方向而定,实现明显单向传播,非互易性达最高水平,建立新策略。
2026-07-23 cond-mat.mes-hall
Thermal Hall Effect Induced by Magnon-Phonon Interactions
提出了一种新的自旋波交换系统中热霍尔效应的产生机制,即磁振子-声子相互作用引起的热霍尔效应。使用对称性参数,我们首先表明,这种效果是相当普遍的,存在时,在磁化方向的镜像对称被打破。然后,我们证明了我们的结果在一个正方形晶格上的共线铁磁体,垂直易轴各向异性和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用从镜像对称性破缺。我们表明,热霍尔电导率是由磁振子和声子分支之间的反交叉点的共振贡献控制,并估计其大小与磁振子介导的热霍尔效应。
2019-09-26 cond-mat.mes-hall
Investigation of Phonon Lifetimes and Magnon-Phonon Coupling in YIG/GGG Hybrid Magnonic Systems in the Diffraction Limited Regime
本研究建立了一种建模方法,用于设计YIG/GGG混合磁振子HBAR结构,以实现高密度、长寿命量子存储器,并发现共焦结构可显著提升集成密度。
2023-11-29 cond-mat.mes-hall
Magnon-Driven Phononic Frequency Comb in Linear Elastic Media
提出利用磁子非线性在纯线性弹性介质中产生GHz范围声子频率梳,通过强耦合实现非线性传递,克服传统亚MHz限制,适用于高精度计量和量子技术。
2025-05-26 cond-mat.mes-hall
On-chip magnon polaron generation in mode-matched cavity magnomechanics
针对传统磁振子-声子耦合器件空间模式重叠小的问题,本文提出模式匹配的片上磁力机械系统,通过薄压电薄膜与数微米厚磁性层的结构增强耦合,成功产生具有明显避免交叉光谱的磁振子极化激元。
2025-07-04 cond-mat.mes-hall
Generalized two-temperature model for coupled phonon-magnon diffusion
我们将耦合声子-磁振子扩散的双温模型[Sanders和Walton,Phys. Rev. B,15,1489(1977)]推广到包括同时磁化流的影响。在Boltzmann输运方程的框架下,导出了温度梯度和外加磁场梯度共同驱动下的声子-磁振子耦合输运的本构方程和相应的守恒律。我们的方程简化为均匀外场下的Sanders-Walton双温模型,但预测了均匀单畴铁磁体中由非均匀磁场驱动的新的磁振子冷却效应.我们估计钇铁石榴石的冷却效果的大小,并显示它是在目前的实验范围内。通过适当优化材料,预测的冷却效果可以潜在地补充未来低温应用中的传统磁热效应。
2014-03-02 cond-mat.mes-hall
Microscopic origin of subthermal magnons and the spin Seebeck effect
最近的实验证据表明,低能磁振子是自旋塞贝克效应的主要贡献者。这种光谱依赖性是令人困惑的,因为它没有在同一材料的其他热流中观察到。在这里,我们认为,这种行为的物理起源是由声子介导的磁振子-磁振子散射,在一个过程中,保持磁振子的数量。为了评估这种散射的重要性和特点,我们从微观模型中推导出有效的磁振子-声子相互作用,包括能带能量,屏蔽的电子-电子相互作用和电子-声子相互作用。与高阶磁振子仅散射不同,我们发现与声子的耦合引起的散射对于低能量(或亚热)磁振子来说非常小,但在一定能量以上急剧增加-使磁振子在此能量以上的自旋电流传输差。
2016-05-12 cond-mat.mes-hall
Broadband Magnomechanics Enabled by Magnon-Spoof Plasmon Hybridization
本研究利用基于赝表面等离极化激元的慢波混合磁子学构型,在YIG薄膜上实现了超过7 GHz的宽带相干磁子-声子相互作用,并发现短波长磁子与高次体声学共振耦合的新尺寸效应,为新型磁力学器件铺路。
2024-12-20 cond-mat.mes-hall
Magnon-polarons in cubic collinear Antiferromagnets
本文对反铁磁体中磁振子与声子-磁振子-极化子杂化所形成的激发态进行了理论研究。我们首先概述了一个一般的方法来确定哪些磁振子和声子模式可以和不能杂交的系统,从而解决有关磁振子极化子形成的定性问题。作为一个具体的和实验相关的情况下,我们研究了氧化镍定量和定性分析发现完美的协议,从而突出了前者的实力。我们发现反铁磁磁振子极化子有两个不同于铁磁磁振子的显著特征。首先,在许多立方反铁磁结构中,期望磁振子和纵向声子模式之间的杂化。第二,我们发现某些杂化的存在可以通过外部磁场来控制,这种效应是除了相对于声子模式移动磁振子模式的能力之外的。
2018-12-20 cond-mat.mes-hall
Magnon, phonon and electron temperature profiles and the spin Seebeck effect in magnetic insulator/normal metal hybrid structures
我们计算的声子,电子和磁振子的温度分布在钇铁石榴石/铂双层扩散理论与适当的边界条件,特别是考虑到界面热阻。计算结果表明,在薄膜杂化材料中,界面磁热导定性地影响磁振子温度。基于公布的材料参数,我们评估的非平衡在钇铁石榴石/铂界面的程度。自旋Seebeck效应的大小来自这种方法比较好的纵向自旋Seebeck效应的实验结果。此外,我们解决的横向自旋塞贝克效应的温度分布。
2013-09-12 cond-mat.mes-hall
Topological Magnetoelastic Excitations in Non-Collinear Antiferromagnets
研究了非共线反铁磁体磁弹性激发的拓扑性质。作为一个玩具模型,我们考虑了具有$120^\circ$ Nèel阶的三角形反铁磁体中的磁振子-声子耦合。我们发现,在面外磁场存在下,由磁振子和声子杂化而产生的磁振子-极化子带可以携带陈数,即使单个磁振子和声子带在拓扑上是平凡的.在磁振子带和声子带的反交叉区中引入了较大的Berry曲率,使声子带的Hall热导率重新正规化。为了计算磁振子极化子的Berry曲率和Chern数,通过将问题映射到玻色子Bogoliubov-de-Gennes(BdG)哈密顿量的对角化问题,给出了一个在不对角化声子哈密顿量的情况下对角化磁弹性哈密顿量的简单算法.这是必要的,因为如果我们从声子扇区已经对角化的磁弹性哈密顿量计算Berry曲率,则不能正确地捕获声子对Berry曲率的贡献。
2019-01-30 cond-mat.mes-hall
Impulsive Fermi magnon-phonon resonance in antiferromagnetic $CoF_{2}$
本研究利用强窄带太赫兹脉冲和可调磁场,在反铁磁体 $CoF_{2}$ 中实验实现了费米磁振子-声子共振,揭示了非线性自旋-晶格耦合对相干磁振子-声子能量交换的控制机制。
2023-08-02 cond-mat.mes-hall
Inverse Edelstein effect induced by magnon - phonon coupling
在Ni/Cu(Ag)/Bi $_{2}$ O $_{3}$混合器件上,通过磁振子-声子耦合和逆Edelstein效应实现了自旋-电荷电流转换.自旋电流($J_{s}\approx 10^{8}A/m^{2}$)的产生,由于磁振子-声子耦合揭示了可行性的声学自旋泵作为机制的自旋电子器件的发展。一个完整的面内磁场角度依赖的功率吸收和纵向和横向电压检测的组合揭示了对称和非对称分量的逆Edelstein效应的电压由瑞利型表面声波。虽然对称分量已得到很好的研究,但不对称分量还没有得到广泛的研究。我们将不对称贡献归因于混合器件中纵波和横波之间的干涉以及各向异性电荷分布。
2018-05-21 cond-mat.mes-hall
Phonon Amplification via Magnetoelastic Klein Scattering
本研究提出由非磁性与铁磁性绝缘体构成的装置,借助自旋轨道矩产生负能量磁振子,通过磁弹性Klein散射实现入射声子流放大,为结合声子与磁振子特性的纳米器件研发提供新思路。
2024-10-29 cond-mat.mes-hall
Tunable phonon-driven magnon-magnon entanglement at room temperature
本文研究室温下双分反铁磁体中由声子驱动的磁振子-磁振子纠缠稳态,证明磁振子-声子耦合是产生纠缠的必要条件,并给出磁场参数范围。
2023-12-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dzyaloshinskii-Moriya Induced Topological Magnon-Phonon Hybridization in 2D Antiferromagnetic Insulators with Tunable Chern Numbers
本文从理论上研究了二维蜂窝晶格反铁磁体中的磁振子-声子混合激发(磁振子-极化子)。在声子镜像对称破缺的面内Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用(Dzyaloshinskii-Moriya interaction)下,我们发现在磁振子、光学声子带和声学声子带之间的反交叉环周围存在非平凡的Berry曲率,从而产生有限的Chern数.我们证明了磁振子-极化子带的陈数可以通过改变磁场方向或强度来操纵。我们评估了反映磁振子极化子的非平凡Berry曲率的霍尔热导率,并提出了一个谷霍尔效应作为可能的实验签名。我们的研究补充了以前的工作磁振子声子杂化系统没有光学声子,并提出了可能的应用自旋热电子学与拓扑磁振子和手征声子。
2021-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Advances in coherent coupling between magnons and acoustic phonons
本文展望了磁振子与声学声子通过磁弹耦合实现相干互转换的最新进展,重点介绍磁性薄膜中的非互易声波传播与强耦合特性,并探讨表面声波谐振器在量子转换和微波自旋电子学中的应用前景。
2021-05-24 cond-mat.mes-hall
Magnon-phonon interaction induced electromagnetic wave radiation in the strong coupling region
从理论上研究了强磁振子-声子相互作用系统中声声子驱动磁振子的电磁波辐射。我们评估了辐射强度谱的场依赖性,它表现出避免交叉,强耦合系统的一个特性。在磁振子和声子本征态杂化的交叉处,我们证明了两个圆极化的共振辐射频率的存在和天线辐射效率的提高超过100倍。我们的研究结果开辟了可能性,开发超紧凑的天线,通过使用杂化磁振子声子模式。
2022-06-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Impact of exciton-phonon and exciton-magnon interaction on transport in anisotropic 2D magnetic semiconductors
Philipps-Universität Marburg(马尔堡菲利普斯大学);mar.quest—Marburg Center for Quantum Materials and Sustainable Technologies(mar.quest——马尔堡量子材料与可持续技术中心);University of Münster(明斯特大学)
本文发展微观多体理论,揭示CrSBr中激子-声子和激子-磁子相互作用的各向异性散射导致方向依赖的扩散系数,并识别出单声子与双磁子散射的温度特征,为磁性范德华半导体激子输运提供理论框架。
2026-09-21 cond-mat.mes-hall
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
Chemical potential of magnon polarons
Boston College(波士顿学院)
本文基于旋转变换的自旋-晶格耦合理论,推导了磁极子极化物在顺磁体和反铁磁体中的化学势定义,揭示了磁极子极化物在角动量守恒下的输运行为。
2026-04-20 cond-mat.mes-hall
Strong and selective magnon-phonon coupling in van der Waals antiferromagnet CoPS$_3$
本文通过研究 CoPS$_3$ 的 Raman 散射随磁场和温度的变化,识别出低频范围内的混合磁子-声子激发,揭示了强且选择性的磁子-声子耦合导致类声子模式显著分裂,并据此更新了有效交换和磁各向异性参数。
2025-08-10 cond-mat.mes-hall
Magnon polaron formed by selectively coupled coherent magnon and phonon modes of a surface patterned ferromagnet
不同激发态的两个量子之间的强耦合导致杂化态的形成,这为开发新的自由度以高效率和高精度控制现象铺平了道路。磁振子极化子是声子和磁振子的杂化状态,是磁有序材料中晶格振动和自旋波的基本量子。磁振子极化子可以在磁振子和声子色散的交叉处形成,在那里它们的频率重合。在时域中观测磁振子极化子仍然是极具挑战性的,因为磁振子和声子的弱相互作用及其短寿命危及形成杂化态所需的强耦合。在这里,我们克服了这些限制的磁振子和声子的空间匹配的金属铁磁体与纳米周期性的表面图案。在周期性铁磁结构中形成的所选声子和磁振子模式的空间重叠导致高耦合强度,结合它们的长寿命,使我们能够找到光激发磁振子极化子的明确证据。我们发现,局域磁振子和声子态的对称性在磁振子极化子的形成及其在光激发磁瞬变中的表现中起着至关重要的作用。
2020-06-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnon-phonon interactions in magnon spintronics
本文综述了磁子自旋电子学中磁子-声子相互作用的研究,涵盖从相干磁子与表面声波耦合到热梯度中磁子超流形成的广泛现象,并强调磁子在自旋热输运中的关键作用。
2020-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Chiral magnon-polaron edge states in Heisenberg-Kitaev magnets
该研究探究无反演对称二维磁体的自旋-晶格涨落相互作用,推导磁振子与手性声子的磁弹性耦合形式,借助Heisenberg-Kitaev-Γ模型揭示圆偏振磁振子-极化子边缘态的产生机制,为角动量转移研究奠基。
2024-05-28 cond-mat.mes-hall
Topological Magnetic Phases and Magnon-Phonon Hybridization in the Presence of Strong Dzyaloshinskii-Moriya Interaction
School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学物理与天文学院);Wilczek Quantum Center, School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交大物理与天文学院李政道量子中心);Shanghai Research Center for Quantum Sciences(上海量子科学研究中心);Department of Physics, The Chinese University of Hong Kong(香港中文大学物理系);Institute for Quantum Science and Technology, Shanghai University(上海大学量子科学与技术研究院);Department of Physics, Shanghai University(上海大学物理系)
本研究探讨了强Dzyaloshinskii-Moriya相互作用下二维磁系统中拓扑磁相和磁子-声子杂化,揭示了强DMI驱动的非列线序及拓扑相的探测方法。
2025-10-17 cond-mat.mes-hall
Topological characterization of magnon-polaron bands and thermal Hall conductivity in a frustrated kagome antiferromagnet
本研究针对阻挫kagome反铁磁体,提出基于正则自旋-派尔斯变换的解析方法,分析局域与非局域自旋-声子耦合下磁振子-极化子的拓扑特征及相变,揭示其对热霍尔电导率的影响,为阻挫磁性与极化子物理的交叉研究提供平台。
2025-06-25 cond-mat.mes-hall
Magnon-Phonon coupling in Fe$_3$GeTe$_2$
Karlsruhe Institute of Technology(卡尔斯鲁厄理工学院);Jiangsu University(江苏大学);Forschungszentrum Jülich GmbH(于利希研究中心有限公司);Johannes Gutenberg-University Mainz(美因茨约翰内斯·古腾堡大学)
研究通过ISTS揭示Fe3GeTe2中磁子与声子的强耦合,并通过实验与理论计算验证了能级混合现象。
2023-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Cavity magnomechanical coupling with coupled magnon modes in a synthetic antiferromagnet
本文理论上研究了三层合成反铁磁体中的声子-磁子耦合,发现磁化角反平行或正交时声学或光学磁子模式主导与腔声子的耦合,并预测了实验可检测的声子频移与线宽展宽,为实现强耦合及设计新控制协议提供了理论指导。
2023-10-24 cond-mat.mes-hall
Atomistic Simulation of Phonon and Magnon Thermal Transport across the Ferro-Paramagnetic Transition
采用格林-久保平衡原子和自旋动力学(GKEASD)方法研究了声子-磁振子相互作用下声子和磁振子的热输运过程.使用体心立方(BCC)铁作为案例研究,GKEASD成功地再现其特征温度依赖性的螺旋和晶格热导率。非电子热导率,即,用GKEASD方法计算的体心立方铁的声子和磁振子热导率之和与实验测量值吻合得很好。光谱能量分析表明,由于能量散射守恒规则和高的态密度,高频声子-磁振子散射率比低频大一个数量级。更高的温度进一步加剧了这一现象。这个新的框架填补了现有的空白,在模拟热输运的铁磁到顺磁过渡。这种方法在声子和磁振子占主导地位的绝缘体和半导体的未来应用将增强对新兴热电,自旋caloritronic和超导材料的理解。
2020-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phonon and magnon jets above the critical current in nanowires with planar domain walls
通过非平衡非绝热模拟发现,磁性原子线中超过临界电流时电子流动量流几乎完全转化为声子和磁振子流,导致电流密度受限但开辟了准粒子流产生的新途径。
2024-02-13 cond-mat.mes-hall
Geometric assembly of topology in hybrid bosonic bands: magnon-phonon excitations in skyrmion crystals
College of Engineering and Technology, American University of the Middle East(中东美国大学工程与技术学院)
研究铁磁Skyrmion晶体中磁音混合带的拓扑特性,通过Dzyaloshinskii-Moriya相互作用耦合晶格振动,生成非平凡拓扑混合带。
2026-10-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Cavity magnomechanics
介质体通过辐射压力和电致伸缩力与电磁场耦合,介导腔光力学中的声子-光子耦合。在磁介质中,根据Korteweg-Helmholtz公式,磁致伸缩力将产生并导致声子-磁振子相互作用。在这里,我们报告这样一个耦合的声子-磁振子系统的亚铁磁球,我们称之为腔磁力学,类比腔光力学。相干声子-磁振子相互作用,包括电磁诱导的透明度和吸收,证明。令人兴奋的是,由于磁振子和微波光子模式的强杂化和它们的高可调谐性,我们的平台表现出新的功能,包括参量放大的磁振子和声子,三重共振光子-磁振子-声子耦合和声子激射。我们的工作展示了腔磁力学的基本原理及其作为一种基于光子、声子和磁振子之间相干耦合的新的信息传递平台的应用。
2015-11-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
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
Squeezed states of magnons and phonons in cavity magnomechanics
我们讨论了如何在腔场磁力系统中产生磁振子和声子的量子压缩态。磁振子由宏观亚铁磁体中大量自旋的集体运动体现,并分别通过磁偶极相互作用和磁致伸缩相互作用耦合到腔微波光子和声子(亚铁磁体的振动模式)。该腔由磁通驱动的约瑟夫森参量放大器产生的弱压缩真空场驱动,这是获得磁振子和声子压缩态的必要条件。我们发现,通过腔-磁振子分束器相互作用,可以制备处于压缩态的磁振子,并且通过用强红失谐微波场进一步驱动磁振子模,声子被压缩。我们显示最佳的参数制度获得大压缩的磁振子和声子,这是对温度的鲁棒性,可以实现与实验可达的参数。
2019-02-13 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Magnon-induced phononic Chern insulator
The Chinese University of Hong Kong(香港中文大学);Zhejiang University(浙江大学)
本文提出一种磁振子诱导的声子陈绝缘体,通过蜂窝状声子晶体与铁磁岛杂化,利用磁振子-声子耦合打开陈能隙,可实现可调陈数,为磁可重构拓扑声子学提供新途径。
2026-08-28 cond-mat.mes-hall cs.AI physics.app-ph
Thermal Hall effect, spin Nernst effect, and spin density induced by thermal gradient in collinear ferrimagnets from magnon-phonon interaction
从理论上研究了反转对称破缺的蜂窝晶格共线亚铁磁体的内禀热霍尔效应和自旋能斯特效应。反演对称性破缺使得最近邻原子之间存在面内Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用,这不影响线性自旋波理论中的磁振子谱。然而,Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用可以通过磁振子-声子相互作用在磁弹性激发谱中诱导大的Berry曲率,从而产生热霍尔电流。此外,我们发现磁弹性激发传递自旋,这是从磁振子带继承。因此,热霍尔电流伴随着自旋能斯特电流。由于磁振子-声子相互作用不守恒自旋,我们还研究了在磁振子-声子相互作用存在的情况下,热梯度诱导的自旋密度。我们发现,自旋密度的内在部分显示没有不对称的自旋积累的边界附近的系统具有条纹几何。然而,由于磁振子-声子相互作用,我们发现非零的总自旋密度的系统扶手椅边缘。另一方面,由于磁振子-声子相互作用,非本征部分的自旋密度在扶手椅和锯齿形边缘的边界附近显示出不对称的自旋积累。此外,我们发现在锯齿形边缘的系统中,总自旋密度不为零。
2019-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
One dimensional Cherenkov processes in ferromagnetic insulator
在能量守恒和动量守恒的约束条件下,用微扰理论研究了铁磁隔离器中的一维切伦科夫过程。结果表明,磁振子-声子相互作用通道是有限的,且与波数有关,这导致长波长磁振子的寿命和弛豫时间分别与$1/k^{2}$和$1/k^{4}$有关.在温度为$T>$ 70 K时,磁振子与声子之间的弛豫时间的倒数$1/τ_{mp}$是温度的线性增函数.基于Sanders-Walton模型,我们进一步表明,当沿系统施加热(声子)梯度时,声子浴和波矢为$k$的磁振子之间的温差随着$k$的减小而变得更加明显。
2017-11-06 cond-mat.mes-hall
Coherent phonon-magnon interactions detected by micro-focused Brillouin light scattering spectroscopy
本文利用微聚焦布里渊光散射光谱在CoFeB/LiNbO₃体系中空间分辨地研究了表面声波与自旋波的相干磁弹耦合,并通过声子湮灭和磁振子激发的空间成像及SAW振幅随磁场衰减表征了耦合效率。
2023-11-28 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
High pressure tuning of magnon-polarons in the layered antiferromagnet FePS$_3$
磁性层状材料是近年来出现的一种很有前途的系统,可以在二维材料的基础上引入磁性,并研究二维极限下的奇异磁性基态。在这项工作中,我们应用高静水压力高达P = 8.7 GPa的散装层状反铁磁体FePS $_3$调整集体晶格激发(声子)与磁激发(磁振子)共振。接近P = 4 GPa,实现了磁振子-声子共振,并且这些集体模式之间的强耦合导致形成新的准粒子,磁振子-极化子,这在我们的低温拉曼散射实验中由声子和双简并反铁磁振子之间的特别避免的交叉行为证明。在压力诱导的磁振子-声子共振,三个不同的耦合模式出现。由于它主要是由层内性质定义的,我们表明,磁振子的能量几乎是压力无关的。我们还施加高磁场高达B = 30 T,以充分识别和表征的磁振子激发,并探讨不同的磁振子极化子制度的声子的能量低于,等于,或高于磁振子能量。我们的实验数据的描述需要引入一个声子-声子耦合没有考虑在实际计算中。
2022-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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-photon-phonon entanglement in cavity magnomechanics
我们展示了如何在一个由磁振子、腔微波光子和声子组成的腔磁力学系统中产生三方纠缠。磁振子由宏观铁磁体内大量自旋的集体运动体现,并直接由电磁场驱动。腔光子和磁振子通过磁偶极相互作用耦合,磁振子和声子通过磁致伸缩(类辐射压)相互作用耦合。我们显示了最佳的参数制度,实现三方纠缠的磁振子,腔光子,声子相互纠缠,我们进一步证明了该系统的稳定状态是一个真正的三方纠缠态。纠缠对温度是鲁棒的。我们的结果表明,腔磁力学系统可以为宏观量子现象的研究提供一个有前途的平台。
2018-10-23 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Magnon-Phonon Coupling in Layered Antiferromagnet
本文通过磁拉曼光谱实验和解析模型研究了层状反铁磁体FePS3中磁振子与声子的杂化耦合,揭示了磁弹性耦合导致的反交叉现象,为二维反铁磁体中奇异量子输运现象的理论验证提供了实验基础。
2024-12-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hybrid magnon-phonon cavity for large-amplitude terahertz spin-wave excitation
本文提出一种自支撑金属/磁性绝缘体/电介质多层结构,利用腔增强磁振子-声子相互作用实现大振幅太赫兹自旋波激发,振幅比衬底支撑结构大十倍以上,并展示了非线性磁振子相互作用及太赫兹光电子换能应用。
2024-03-13 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
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 and Phonon Dispersion, Lifetime and Thermal Conductivity of Iron from Spin-Lattice Dynamics Simulations
近年来,自旋热的基本物理学(即,磁振子-声子)相互作用已经吸引了重要的实验和理论兴趣,因为它在诸如自旋热电、自旋热电子学和自旋电子学的领域中具有潜在的范式转变影响。磁振子和声子在磁性晶体中输运的模拟研究是非常罕见的。在本文中,我们使用自旋晶格动力学(SLD)模拟的铁磁晶体铁,其中的自旋和晶格系统耦合通过原子的位置相关的交换函数,从而自然地考虑磁振子和声子之间的相互作用。然后,我们提出了一种结合SLD模拟和光谱能量分析的方法来计算磁振子和声子谐波(例如,色散、比热、群速度)和非谐(例如,散射率)性质,基于这些性质计算它们的热导率值。这项工作代表了一个例子,使用SLD模拟来了解涉及耦合磁振子和声子动力学的输运性质。
2017-12-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Evidence for effective thermal boundary resistance from magnon/phonon disequilibrium
利用时间分辨磁光克尔效应(TRMOKE)测量了铁磁SrRuO 3薄膜的局部温度和热流动力学。在通过泵浦脉冲加热之后,膜温度呈指数衰减,这表明膜/衬底界面限制了膜外的热流。我们发现,这种行为是一致的,从薄膜中的自旋和声子温度之间的不平衡所产生的有效的边界电阻。
2010-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Symmetry-Selective Topological Magnon Engineering by Phonon Angular Momentum
Uppsala University(乌普萨拉大学);Technical University of Darmstadt(达姆施塔特工业大学);LMU Munich(慕尼黑大学)
基于第一性原理自旋-晶格耦合和Floquet理论,通过相干驱动声子实现磁振子能带结构的对称选择性调控,利用携带声子角动量的圆偏振和椭圆偏振声子打开并调节狄拉克点能隙,产生和反转拓扑磁振子相。
2026-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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