多铁性斯格明子的动态磁电现象

磁性斯格明子是在手性晶格磁体中实现的、以量子化拓扑不变量为特征的涡旋状旋转自旋纹理，目前正引起强烈的研究兴趣。特别是它们在外部场下的动力学对于基础科学和技术应用都是至关重要的问题。尽管此前磁性斯格明子的观测仅限于金属磁体，但2012年在手性晶格绝缘磁体 Cu2OSeO3 中也发现了其实现。该绝缘体中的斯格明子表现出具有自旋诱导铁电性的多铁性本质。由相对论性自旋轨道相互作用介导的非共线斯格明子自旋与电极化之间的强磁电耦合，使我们能够通过施加电场而非注入电流来驱动磁性斯格明子的运动和振荡。由于不存在显著的电荷激发，绝缘材料还提供了通过光谱测量检测纯自旋动力学的合适环境。在本文中，我们回顾了关于绝缘体中磁性斯格明子的多铁性性质和动态磁电现象的最新理论和实验研究。我们指出，多铁性斯格明子表现出磁化与电极化的独特耦合振荡模式，即所谓的电磁子激发，其兼具磁活性和电活性，并且电激活与磁激活过程之间的干涉导致在微波频率区间内产生特殊的磁电效应。