熵诱导的二维磁单极子气体的约束
材料科学
2025-11-26 v2
摘要
自旋态材料中的磁单极子准粒子具有超越麦克斯韦方程的物理前沿潜力。我们先前提出的二维磁单极子气体（2DMG），位于自旋态（TiO， = Dy, Ho）与反磁性铱酸盐（IrO， = Dy, Ho）的界面上，托管具有净电荷的单极子。2DMG 的机制尚不清楚。在本工作中，我们证明了熵是 2DMG 二维约束的关键因素。我们揭示了自旋态的熵（有利于二维约束）与单极子随机漫步的熵（有利于解约束）之间的竞争，决定了单极子在靠近界面几层内的分布。我们的熵基模型准确复现了从自旋模型中获得的单极子分布，确认二维约束是熵驱动的。我们进一步利用两种模型表明，单极子分布可通过外部磁场和温度进行操控，为基于磁单极子的下一代器件提供了前景。我们的发现揭示了 2DMG 中的熵机制，使人类能够操控材料界面上的新兴准粒子。
引用
@article{arxiv.2408.09603,
title = {Entropy-induced confinement in two-dimensional magnetic monopole gases},
author = {Prakash Timsina and Boris Kiefer and Ludi Miao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.09603},
year = {2025}
}
备注
8 pages, 4 figures