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光致非互易磁性

强关联电子 2025-09-22 v3 材料科学 量子气体 软凝聚态物质 统计力学

摘要

在非平衡态下,相互作用的“作用-反作用”对称性常常被打破,导致涌现出各种平衡态下不存在的集体现象。尽管非互易相互作用在经典活性系统中普遍存在,但在固态系统中实现这种相互作用仍然具有挑战性,因为已知的量子方案需要对系统进行单站点级别的精确控制。在这里,我们提出了一种新颖的耗散工程协议,利用光在固态平台中诱导非互易相互作用,我们预计该协议可通过最先进的实验技术实现。具体而言,我们以磁性金属为例,从微观层面展示了引入衰变通道到虚激发态的光注入如何导致局域自旋之间产生非互易相互作用。甚至可以实现这样一种情况:自旋A试图与自旋B对齐,但自旋B却试图反向对齐,从而导致一种追逐与逃逸的动力学。将我们的方案应用于层状铁磁体,我们展示了从静态相到多体时间依赖性手性相的非互易相变。我们的工作为将固态系统带入非互易科学领域铺平了道路,为利用光控制量子物质提供了另一种可能性。

关键词

引用

@article{arxiv.2406.05957,
  title  = {Photoinduced non-reciprocal magnetism},
  author = {Ryo Hanai and Daiki Ootsuki and Rina Tazai},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2406.05957},
  year   = {2025}
}

备注

Close to the published version; added discussion on the analogy to soft active systems