扩展磁系统中通过自旋注入实现反转磁化与反磁振子的动力学稳定

动力学扰动可以改变物理系统的能量景观，使得不稳定的平衡构型在受到外部驱动时变得稳定。这种动力学稳定的磁性类比对应于磁化强度对外磁场的饱和。在此，我们报道了通过相邻Pt层的自旋流注入，在薄膜铋取代钇铁石榴石中实现了磁化强度的动力学稳定。磁光克尔效应测量表明，一旦自旋注入超过与负阻尼相关的临界阈值，磁化反转就能抵抗高达薄膜矫顽力3000倍的磁场。微磁模拟揭示，这一过程是通过激发大量具有非零波矢的非相干磁振子来介导的，导致反转磁化强度的瞬态缩短和随后的稳定。高能反转磁化态的基本激发被证明是反磁振子，即携带与磁振子相反能量和自旋的准粒子。我们的结果进一步揭示了系统尺寸和非线性磁振子散射过程的最小化如何在动力学稳定中发挥关键作用，为超越传统磁化翻转的磁态控制开辟了新途径。大面积磁系统中的耗散驱动相变为研究相对论现象的磁振子类比提供了一个固态平台，例如克莱因隧穿和黑洞，以及自旋波放大和激光。