双子格磁绝缘体及磁子结中磁子输运的全量子理论
介观与纳米尺度物理
2023-04-05 v1 其他凝聚态物理
应用物理
计算物理
摘要
磁子作为磁系统中的元激发，能够携带并传递角动量。由于磁子输运过程中无焦耳热产生，过去十年间对磁子输运的研究引起了广泛关注。近来，全量子理论已被用于研究铁磁绝缘体(FMI)中的磁子输运。然而，实验中最为常用的磁绝缘体材料钇铁石榴石(YIG)是一种亚铁磁绝缘体(FIMI)。因此，有必要建立 FIMI 中磁子输运的全量子理论。本文中，我们提出一种格林函数形式体系，以计算 FIMI 与反铁磁绝缘体(AFMI)中的磁子体电流与界面电流。我们研究了由温度或自旋化学势阶跃在 FIMI 和 AFMI 中产生的磁子电流的空间分布与温度依赖关系。在 AFMI 中，由两个子格中温度阶跃产生的磁子电流相互抵消。随后，我们利用该格林函数形式体系对磁子结效应进行数值模拟，结果显示磁子结比率接近 100%。本研究展示了利用全量子理论研究特定磁子器件中磁子输运的潜力。
引用
@article{arxiv.2304.01930,
title = {Full quantum theory for magnon transport in two-sublattice magnetic insulators and magnon junctions},
author = {TianYi Zhang and XiuFeng Han},
journal= {arXiv preprint arXiv:2304.01930},
year = {2023}
}