原子薄 NiPS3 中低能磁子的拉曼光谱直接观察与分析

黏弹性磁性材料（vdW magnets）近年来成为探索新颖基本物理和激动人心的应用领域的热门场域。尽管过去几年取得了令人瞩目的进展，但技术限制仍对许多其他潜在突破造成严峻挑战。其中一个关键挑战是缺乏适合研究原子薄样品中自旋动力学的实验工具。本文采用拉曼散射技术观察到单层和双层NiPS3中低能磁子（约1 meV）。其独特优势在于其在低能侧的能量分辨率远优于大多数无弹性中子谱仪能提供的能量分辨率。更重要的是，结合恰当的理论分析，拉曼散射中这些低能磁子的偏振依赖性还提供了关于不同磁子主要自旋交换散射路径的此前被隐藏的有关信息。通过与高分辨率无弹性中子散射数据进行比较，我们确认这些低能拉曼模态确实来自磁子。由于无弹性中子散射和拉曼散射涉及不同的散射机制，这些新信息对于确定最终自旋哈密顿量至关重要。本工作表明拉曼光谱能够探测原子薄vdW磁性材料中的真正二维自旋动力学，这为探索被bulk自旋动力学所遮蔽的新见解提供了可能。