原子级薄铁磁体中的磁振子流体动力学

粒子间的强相互作用可以导致涌现的集体激发。这些现象已在电子系统中得到广泛证实，但预计也会发生在磁体中如磁振子（即自旋波）等中性粒子气体中。在磁振子强相互作用的流体动力学区域，它们可以形成一种缓慢的集体密度模式——类似于水中的声波——具有低频特征。虽然这种模式已在理论上被预测，但其特征尚未在实验上被观测到。在本工作中，我们剥离了磁振子相互作用强烈的 CrCl$_3$ 薄片，并开发了一项通过附近金刚石中氮-空位（NV）中心的量子相干来测量其集体磁振子动力学的技术。我们发现，单层 CrCl$_3$ 产生的热磁涨落表现出反常的温度依赖性，即涨落随温度降低而增加。我们的分析表明，这种反常趋势是低能磁振子声模的阻尼率的结果，该阻尼率随着磁振子相互作用随温度升高而增强而变窄。通过在变频驱动场存在下测量薄多层 CrCl$_{3}$ 发射的磁涨落，我们观察到了这种二维磁振子声模的光谱学证据。