通过非弹性中子散射解析MnSi中螺旋磁振子的能带结构

磁螺旋实现了一维磁晶体，其周期由螺距 $\lambda_h$ 给出。其自旋波激发——即螺旋磁振子（helimagnons）——经历由此周期性引起的布拉格散射，导致谱中出现能隙，抑制其沿螺距方向传播。通过制备处于单磁螺旋畴的MnSi单晶，利用高分辨率非弹性中子散射解析了由此产生的螺旋磁振子能带结构。至少可识别出五个螺旋磁振子能带，它们覆盖了从低能处螺旋磁振子基本沿螺距方向局域的平带至高能处色散带的跨界。在低能极限下，我们发现螺旋磁振子谱由一种普适的无参数理论决定。考虑对该低能理论的修正后，借助单一拟合参数，在所研究的整个能量范围内获得了定量一致。