亚铁磁体中竞争磁振子模式导致的自旋流补偿

我们研究了钆铁石榴石中的热自旋泵浦，重点关注反铁磁磁振子的模式分辨动力学及其对自旋和热传输的影响。反铁磁体同时支持右手和左手磁振子模式，我们将它们视为正负频率分支，类似于半导体中的电子和空穴。使用具有最小交换相互作用方案的双子晶格模型，我们推导出了温度依赖的自旋波谱，并评估了相关的热自旋泵浦系数。我们的分析表明，左手和右手模式之间的竞争产生了一个补偿温度，在该温度下净热致自旋流消失。重要的是，我们表明该补偿点并不一定与磁振子色散分支的交叉点重合。虽然先前的研究考虑了包含所有磁性子晶格和交换耦合的详细微观模型，但我们的方法表明，模式分辨自旋传输的关键特征可以通过一个简化且解析透明的模型来捕捉。这些发现推进了对亚铁磁体中自旋热电子学现象的理解，并为手性磁振子自旋电子器件的设计提供了新视角。