范德瓦耳斯反铁磁体 MnPS$_3$ 中由二次谐波生成揭示的激子-磁子劈裂
强关联电子
2023-12-04 v1 材料科学
摘要
磁子的超快相干生成对于高速反铁磁自旋电子学具有重要意义。一种可能的途径是通过激子-磁子成对光学激发。迄今为止，此类激子-磁子跃迁主要在有限数量的传统三维反铁磁体中通过线性光学手段研究。在此，我们利用共振二次谐波生成光谱（一种对电子和磁激发对称性敏感的非线性光学探针）研究范德瓦耳斯反铁磁体 MnPS 中的这种关联跃迁。观察到两个激子-磁子峰，与 Koster-Slater 型理论预测的磁子态密度的激子诱导劈裂一致，表明显著的激子-磁子相互作用。此外，观察到激子的大线性磁电效应。这些发现为具有增强准粒子散射截面的二维磁体中的关联效应提供了更新的理解，并指出了通过光学手段在二维磁体中实现电荷、自旋和轨道自由度之间潜在相干控制的方向。
引用
@article{arxiv.2306.14642,
title = {Exciton-magnon splitting in van der Waals antiferromagnet MnPS$_3$ unveiled by second-harmonic generation},
author = {Ziqian Wang and Xiao-Xiao Zhang and Yuki Shiomi and Taka-hisa Arima and Naoto Nagaosa and Yoshinori Tokura and Naoki Ogawa},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.14642},
year = {2023}
}