可调纳米尺度手性反亚金刚中介秒尺度八极性波动的电气调控
介观与纳米尺度物理
2025-09-30 v1 统计力学
应用物理
摘要
我们提出了一种理论，描述与热浴和自旋注入源耦合的纳米尺度手性反亚金刚中八极性序参数弛豫时间。通过随机自旋动力学仿真，我们展示了当八极性波动的势垒相对于热能的能量降低时，八极性矩通过两种不同的机制进行弛豫——越过势垒和预cessional dephasing。值得注意的是，八极性矩的弛豫速度远快于典型的偶极性序参数，达到皮秒尺度。通过将Langer理论与手性反亚金刚中八极性动力学的有效低能描述相结合，我们推导了弛豫时间的解析表达式。我们发现，手性反亚金刚中的弛豫过程类似于XY磁体中的偶极弛豫，交换场发挥偶极场的作用。进一步，借助自旋注入作用下XY磁体序参数动力学与当前偏置Josephson结之间的类比，我们提出了一种新的电气调控八极性弛豫时间的方案。我们的工作为开发利用八极性序参数进行信息编码，尤其是基于八极性的概率计算，提供了基本性见解。
引用
@article{arxiv.2501.18978,
title = {Electrically Tunable Picosecond-scale Octupole Fluctuations in Chiral Antiferromagnets},
author = {Shiva T. Konakanchi and Sagnik Banerjee and Mohammad M. Rahman and Yuta Yamane and Shun Kanai and Shunsuke Fukami and Pramey Upadhyaya},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.18978},
year = {2025}
}