由周期性Dzyaloshinskii-Moriya相互作用诱导的平带、间接带隙与非寻常自旋波行为

周期性图案化超材料以展现类似于晶体晶格中电子能带结构的波特性而著称。特别地，周期性铁磁材料的特点是在其可调谐GHz频率的自旋波谱中存在能带与带隙。近来，承载Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的磁体的制备受到高度关注，因为诸如手性自旋织构的稳定化与非互易自旋波传播等性质源于这一反对称交换耦合。在此背景下，为了进一步设计磁子能带结构，我们提出实现具有周期性Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的磁子晶体，其可例如通过在平面超薄磁性薄膜上图案化重金属线的周期阵列获得。我们通过理论计算与微磁模拟证明，此类系统在接触重金属线的薄膜区域中展现出驻自旋波在带隙附近的异常演化。我们还预测了间接带隙与平带的出现，以及依赖于Dzyaloshinskii-Moriya相互作用强度的效应。本研究为面向基于自旋波的器件的工程化超材料开辟了新途径。