合成反铁磁体中由自旋泵浦驱动对称性破缺诱导的磁子-磁子相互作用
介观与纳米尺度物理
2023-01-19 v1
摘要
反铁磁磁子在色散与能量上的丰富性促使磁学界考虑将反铁磁体用于未来的自旋电子学/磁子学应用。然而，反铁磁磁子的激发与控制仍然具有挑战性，尤其与铁磁对应物相比。合成反铁磁超材料提供了一个中间方案，其中声学磁子和光学磁子存在于 GHz 频率。在这些材料中，磁子能谱可通过静态对称性破缺外场或杂化光学与声学磁子支的偶极相互作用进行调控。在此，我们实验测量了合成反铁磁四层膜的磁子能谱，并发现了能谱中无法用反铁磁层间耦合解释的能隙回避交叉。我们使用一个唯象模型解释实验结果，该模型包含了由被正常金属间隔层分隔的非共线磁性多层中的自旋泵浦所产生的类场与类阻尼力矩。我们表明，作用于不同磁层的类场力矩的不对称性可解除声学与光学磁子支的谱简并，并产生由对称性破缺诱导的磁子-磁子相互作用。我们的工作将自旋泵浦的唯象学扩展到非共线磁化构型，并显著拓展了在反铁磁体与量子杂化磁子材料中设计磁子-磁子相互作用的途径。
引用
@article{arxiv.2301.07311,
title = {Magnon-magnon interactions induced by spin pumping-driven symmetry breaking in synthetic antiferromagnets},
author = {Mitra Mani Subedi and Kuangyin Deng and Yuzan Xiong and Jaret Mongeon and Mohammad Tomal Hossain and Peter Meisenheimer and Edison Zhou and John Heron and Matthias Benjamin Jungfleisch and Wei Zhang and Benedetta Flebus and Joseph Sklenar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.07311},
year = {2023}
}