非线性光学观察可调色旋磁性结构
介观与纳米尺度物理
2025-09-11 v1 材料科学
光学
摘要
色旋磁性结构，如自旋螺旋和天空母， 是推动自旋电子学的关键因素，能够实现超薄、高效的存储器以及高密度的数据存储和处理。然而，其实现仍受限于合适宿主材料的稀缺以及这些复杂色旋磁性态的表征所面临的巨大实验挑战。本文报道了在钼钒层磁性材料 CrPS 中观察到可调色旋磁性结构。这些可调结构表现出强烈的色旋三阶非线性光学响应，这种响应在不同的磁场和温度下由层间和层内自旋耦合驱动。这些显著的色旋非线性光学响应凸显了非共线磁序的非线性光学读出的效力和灵敏性。此外，我们的发现将钼钒层磁性材料及其异质结构定位为可重构自旋光子器件和自旋电子学的卓越平台，统一了通过独特的层内和层间自旋耦合属性以及光子与电子之间的有效自旋相互作用所实现的光学、电气和磁性特性。
引用
@article{arxiv.2509.08513,
title = {Observation of tunable chiral spin textures with nonlinear optics},
author = {Youqiang Huang and Tiago V. C. Antao and Adolfo O. Fumega and Mikko Turunen and Yi Zhang and Hanlin Fang and Nianze Shang and Juan C. Arias-Munoz and Fedor Nigmatulin and Hao Hong and Andrew S. Kim and Faisal Ahmed and Hyunyong Choi and Sanshui Xiao and Kaihui Liu and Jose L. Lado and Zhipei Sun},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.08513},
year = {2025}
}