具有螺旋平衡磁化的磁纳米管中自旋波的非互易性

磁纳米管中的自旋波（SWs）在其色散关系、群速度、频率线宽和衰减长度上表现出有趣的非互易性质。所报道的手性效应类似于由Dzyaloshinskii-Moriya相互作用诱导的效应，但源于偶极-偶极相互作用。这里我们表明，各向同性交换相互作用也能在SW输运中诱导手性效应；即所谓的SW的Berry相位。我们证明，施加磁场后，不同SW模式的非互易性可在完全由偶极主导与完全由交换主导的情形之间调节，因为它们直接与潜在的平衡态相关。在螺旋态中，由于两种效应的联合作用，方位角与轴向波矢的每一种符号组合都会导致不同的色散，从而允许对SW输运进行非常精细的调节。迄今为止，在纳米管SW输运中尚未有偶极-偶极与交换贡献的分离报道。此外，我们提出了一种基于共面波导的器件，可选择性地测量由交换或偶极诱导的SW非互易性。在磁子学应用背景下，我们的结果可能鼓励使用弯曲磁膜的三维磁子器件这一新兴领域的进一步发展。