二维反磁性半导体中异常自旋-晶格耦合：表面声学瑞利波揭示

van der Waals磁性体的磁有序程度可以显著影响其晶格动力学，但这种相互作用在不同声子尺度上的表现方式尚不清楚。光声子探索键尺度交换调制和短程自旋关联，而长波长声学模态耦合均匀应变场，对与长程磁序相关的宏观弹性张量的renormalization敏感。 experimentally访问这些低能声学激发在低维晶体中具有挑战性，由于其低能以及剥离样品的小横向尺寸。本文中，我们采用角分辨 Brillouin-Mandelstam散射光谱学来调查剥离NiPS3薄膜在其反磁性相变温度上的表面声子谱。我们的结果显示，单个瑞利表面模，其相位速度在Neel温度附近 exhibits显著的5.5%软化。这一异常反映了在zigzag反磁性有序发生时对长波长弹性常数的巨大磁弹性renormalization。结合NiPS3/SiO2/Si异质结构的第一性原理计算和连续有限元模型，我们成功再现了瑞利波色散及其磁序诱导的位移。获得的结果揭示了微观交换相互作用如何塑造二维反磁性半导体的宏观机械性质，为基于晶格控制的磁性以及磁可调声子、漫射和应变中介自旋器件概念提供了基础。