层状锯齿形反铁磁体中的手性选择性磁子-声子杂化与磁子诱导手性声子
材料科学
2023-06-12 v2
摘要
二维（2D）磁系统具有多样的磁序，并可承载携带自旋角动量的可调磁子。近期进展表明角动量也可由晶格振动以手性声子的形式携带。然而，磁子与手性声子之间的相互作用以及磁性系统中手性声子形成的细节尚待探索。在此，我们报道了在层状锯齿形反铁磁体（AFM）FePSe中观测到的磁子诱导手性声子与手性选择性磁子-声子杂化。结合磁红外与磁拉曼光谱，我们在零磁场下观测到手性磁子极化子（chiMP）这一新的杂化准粒子。杂化隙达0.25~meV，并存活至四层极限。通过第一性原理计算，我们揭示了具有平行角动量的反铁磁磁子与手性声子之间的相干耦合，其源于潜在的声子与空间群对称性。该耦合解除了手性声子简并，并导致chiMP支系中不寻常的拉曼圆偏振。零磁场下相干手性自旋-晶格激发的观测为基于角动量的杂化声子与磁子器件铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2302.10656,
title = {Chirality selective magnon-phonon hybridization and magnon-induced chiral phonons in a layered zigzag antiferromagnet},
author = {Jun Cui and Emil Vinas Bostroem and Mykhaylo Ozerov and Fangliang Wu and Qianni Jiang and Jiun-Haw Chu and Changcun Li and Fucai Liu and Xiaodong Xu and Angel Rubio and Qi Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.10656},
year = {2023}
}