磁各向异性与极化微波下 skyrmion 动力学驱动的自旋电流生成
材料科学
2025-08-05 v1 应用物理
计算物理
摘要
我们研究了通过微波共振过程从缺乏反演对称性的 skyrmion 宿主材料泵送自旋电流的机制。通过微磁模拟检验磁各向异性和极化微波的作用。我们的结果揭示了两种不同的 skyrmion 相，分别称为 SkX type-I 和 type-II，分别在低（K_z < 0.1 meV）和高（K_z > 0.1 meV）磁各向异性常数下出现，具有不同的自旋激发特性。SkX type-I 显示出其中呼吸模的共振频率位于 Bloch 型 skyrmion 顺时针和逆时针 gyration 模之间，表明在极低的各向异性下，随着 K_z 接近 0.04 meV，共振频率向逆时针模式趋跨。相较之下，SkX type-II 显示出显著的自旋激发特征，其中顺时针模式明显缺失，而逆时针模式在低和高共振频率都存在。这表明磁各向异性在自旋动力学中起着至关重要的作用。此外，所产生的自旋激发会在极化微波下诱导具有异质特征的自旋电流。例如，由低能在平面激发产生的自旋电流在左手圆形极化微波下被显著增强，但在右手圆形极化微波下被抑制，无论 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用的符号如何。这些结果可能为理解磁各向异性与极化微波在共振过程中生成自旋电流之间的非平凡相互作用提供了可能。
关键词
引用
@article{arxiv.2507.09126,
title = {Spin current generation driven by skyrmion dynamics under magnetic anisotropy and polarized microwaves},
author = {Seno Aji and Muhammad Anin Nabail Azhiim and Nur Ika Puji Ayu and Adam Badra Cahaya and Koichi Kusakabe and Muhammad Aziz Majidi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.09126},
year = {2025}
}
备注
8 pages, 8 figures