磁性外尔半金属 Sr$_{1-x}$Mn$_{1-y}$Sb$_2$ 的自旋动力学

狄拉克物质为探索其载流子与其他量子现象的相互作用提供了平台。Sr$_{1-x}$Mn$_{1-y}$Sb$_2$ 被提出为一种磁性外尔半金属，并为研究外尔费米子与磁振子之间的耦合提供了极佳平台。在此，我们报道了对 Sr$_{1-x}$Mn$_{1-y}$Sb$_2$ 单晶的全面非弹性中子散射（INS）测量，该单晶已通过磁化与磁输运测量得到良好表征，两者均表明该材料为拓扑非平庸半金属。INS 谱清晰地显示出约 6 meV 的自旋能隙。磁性 Mn 层内的色散延伸至约 76 meV，而层间的色散带宽较窄，为 6 meV。我们发现，使用海森堡自旋哈密顿量的线性自旋波理论可借助以下参数重现实验谱：最近邻（$SJ_1\sim28.0$ meV）与次近邻面内交换相互作用（$SJ_2\sim9.3$ meV）、层间交换耦合（$SJ_c\sim-0.1$ meV）以及自旋各向异性常数（$SD\sim-0.07$ meV）。尽管外尔费米子与磁振子共存，我们未发现磁动力学受 Sr$_{1-x}$Mn$_{1-y}$Sb$_2$ 中外尔费米子影响的明确证据，可能因为当外尔费米子与磁振子分别位于 Sb 层与 Mn 层，且由于材料的准二维特性层间耦合较弱，这也可从 -0.1 meV 的微小 $SJ_c$ 看出。