由声子和声子纽恩效应诱导的电极化
介观与纳米尺度物理
2025-10-24 v2 材料科学
摘要
声子为实现高效信息传输以及开发下一代经典和量子计算技术提供了可行之路。然而，高效激发、操控和检测声子的方法仍是关键需求。本文我们表明，尽管声子本身不带电，却可以通过其自旋与轨道动量的作用而诱导电极化。我们通过计算二维（2D）蜂窝反磁体中的声子诱导电极化来证明了这一点。当达尔足inskii相互作用（DMI）存在时，电极化才为有限，其大小可以通过系统的对称性得到增加。我们通过计算并比较具有Néel和Zigzag有序的2D材料中声子纽恩效应所诱导的电极化来加以说明。我们的发现表明，在Zigzag有序中，效应主要由声子轨道动量主导，诱导的电极化约为Néel相的三个数量级。这些发现表明，在某些条件下，电场能够通过利用声子的自旋和轨道角动量实现声子的检测和操控。它们还表明，发现或工程化具有显著声子轨道动量的材料，可能导致声子在未来计算和信息传输器件应用中更具实用性。
关键词
引用
@article{arxiv.2407.16004,
title = {Electric polarization induced by magnons and magnon Nernst effects},
author = {D. Quang To and Federico Garcia-Gaitan and Yafei Ren and Joshua M. O. Zide and John Q. Xiao and Branislav K. Nikolić and Garnett W. Bryant and Matthew F. Doty},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.16004},
year = {2025}
}