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二维范德瓦尔斯磁体中的光致拓扑磁子

强关联电子 2020-11-04 v4 材料科学 量子气体

摘要

用圆偏振光驱动二维 Mott 绝缘体可破缺时间反演和空间反演对称性,从而在有效的低能自旋哈密顿量中诱导出光学可调的合成标量自旋手性相互作用。此处我们表明,该机制可在蜂窝状铁磁体和光学晶格中稳定拓扑磁子激发。我们发现,受辐照的量子磁体由磁子的 Haldane 模型描述,其具有拓扑保护的边缘模。我们研究了 Floquet regime 下磁子谱的演化,以及通过磁子哈密顿量对缓慢变化脉冲包络的时间传播。相较于基于 Aharanov-Casher 效应但概念不同的类似驱动方案,在固定电场强度下无量纲光-物质耦合参数 λ=eEa/ω\lambda = eEa/\hbar\omega 增强了约 10510^5 倍。该耦合参数的增大使得利用现实激光脉冲诱导出量级为 Δ2\Delta \approx 2 meV 的拓扑能隙成为可能,使光致拓扑磁子边缘态的实验实现指日可待。

关键词

引用

@article{arxiv.2007.01714,
  title  = {Light-induced topological magnons in two-dimensional van der Waals magnets},
  author = {Emil Viñas Boström and Martin Claassen and James W. McIver and Gregor Jotzu and Angel Rubio and Michael A. Sentef},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2007.01714},
  year   = {2020}
}

备注

21 pages, 4 figures