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有限织构铁磁体中线性自旋波的场论

介观与纳米尺度物理 2026-04-02 v3

摘要

在经典和量子机制下,人们对介观磁结构的磁化动力学产生了不断扩大的实验和理论兴趣。在此背景下,我们为有限且具有织构的铁磁体中的线性自旋波构建了低能场论,并进行了其约束正则量子化。引入一个明显规范不变的 Lagrangian 使得能够直接应用 Noether 定理。在具有特殊概念和实验相关性的一大类轴对称铁磁体背景下利用这一点,我们严格推导了守恒且量子化的自旋波总角动量的一般表达式,同时对于更受限的一类单轴交换铁磁体,确立了其轨道和自旋分量的分别守恒与量子化。将这一通用框架进一步具体化到轴向饱和磁性薄盘的情况,我们发展了交换-偶极方位角自旋波谱低频部分的半解析理论,为分析和解释磁性微点上的磁共振实验提供了强大的理论平台,如联合论文 [arxiv The Orbital Angular Momentum of Azimuthal Spin-Waves] 中进一步展示的那样。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.06557,
  title  = {Field Theory of Linear Spin-Waves in Finite Textured Ferromagnets},
  author = {Thierry Valet and Kei Yamamoto and Benjamin Pigeau and Grégoire de Loubens and Olivier Klein},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.06557},
  year   = {2026}
}

备注

18 pages, 6 figures