在磁性纳米盘阵列中实现扭曲磁子的单向传播

扭曲磁子（TMs）因具有轨道角动量（OAM）自由度，在通信与计算中具有巨大应用潜力。实现 TMs 的单向传播是设计功能性磁子器件的关键。本文从理论上研究 TMs 在一维磁性纳米盘阵列中的传播。通过微磁模拟，我们发现由于 TMs 的集体激发，一维纳米盘阵列呈现出若干能带。我们提出一个仅考虑交换作用的简单模型来解释出现的多能带结构，且理论结果与微磁模拟吻合良好。有趣的是，对于锯齿形结构，特定方位量子数（$l$）下 TMs 的色散曲线与传播图像显示出明显的非互易性，这源于依赖于 TMs 相位差与相邻两纳米盘相对角度的几何效应。利用此特性，可便捷地实现任意非零 $l$ 的 TMs 单向传播。我们的工作为控制 TMs 的传播提供了重要理论参考。