层状反歧铁磁体中的磁声耦合

我们提出了关于磁声耦合的完整解析模型，这种耦合在van der Waals（vdW）反歧铁磁体（AFM）的磁光散射实验中被观察到。代表性材料FePS3被证明是一种准二维的Ising反歧铁磁体，在Néel温度（约120 K）以下的拉曼光谱中出现了自旋-声子耦合特征。利用磁光散射作为探测磁结构的光学手段，我们显示磁光有序态中一种拉曼活性模式是一种频率为3.7 THz（~122 cm-1）的磁子。此外，一 个磁子带和三个声子带通过磁-弹性耦合相互作用，表现为抗交叉。我们考虑一个仅包含平面最近邻交换耦合（旨在产生类似的磁结构）和垂直各向异性的简单模型，并施加垂直磁场。对哈密顿量进行精确对角化，得到的能带显示，相互作用项导致混合态的磁子和声子分支之间出现规避交叉。实现二维（2D）AFM中的磁声耦合对于验证关于奇异量子输运现象（如自旋-热电、拓扑磁声等）的理论预测具有重要意义。