人工自旋冰中无弦且稳健的涌现磁单极子的可控产生与湮灭
介观与纳米尺度物理
2021-07-02 v1
摘要
孤立自由电荷的磁学对应体,即具有单一北极或南极的磁体,是一直被追寻至今仍 elusive 的粒子。在磁 frustrated 的烧绿石固体中,作为自旋冰顶点激发的结果,观测到了单极子的经典类比。此类激发的直接可视化曾在方形与 Kagome 几何的类似人工自旋冰(ASI)系统中被提出并随后得到证实。然而,此类带电顶点系热驱动随机产生,且总伴随有由可观测弦连接的等量异号对应涌现反单极子。此处,我们展示通过施加外磁场,在单个方形 ASI 顶点中可控稳定一种稳健的孤立涌现单极子态。该激发在不涉及对应反单极子的情况下守恒磁荷。在蒙特卡洛模拟的充分支持下,我们的实验结果使得在缺乏真实基本磁单极子的情况下,能够在固态环境中产生电子涡旋并研究单极子场存在下的电动力学。
引用
@article{arxiv.2011.06860,
title = {Controlled creation and annihilation of stringless robust emergent magnetic monopoles in artificial spin ice},
author = {N. Keswani and R. Lopes and Y. Nakajima and R. Singh and N. Chauhan and T. Som and S. Kumar and A. R. Pereira and P. Das},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.06860},
year = {2021}
}
备注
6 pages, 7 figures