宇称-时间对称波导中奇异点处的磁子动力学与磁导率调控
介观与纳米尺度物理
2020-12-02 v1 强关联电子
摘要
调控低能磁动力学是设计新型磁超材料、自旋电子器件与磁子逻辑电路的关键要素。本研究揭示了一种通过塑造由载流间隔层分隔的耦合磁波导中的磁子特性来调控磁导率的新且高效途径，该间隔层具有强自旋轨道耦合。施加于波导的自旋轨道力矩导致一个波导中磁阻尼的外调增强与另一个波导中阻尼的减弱，从而构成一个磁宇称-时间（parity-time, PT）对称系统，其在增益/损耗平衡的奇异点边缘涌现出磁特性。除调控磁导率外，还辨识出 PT 对称系统固有的现象，包括磁子功率振荡调控、非互易磁子传播、磁子囚禁与增强，以及对磁扰动与突然自旋反转的灵敏度提升。这些预测通过解析方法给出，并在实验可行条件下经全数值模拟证实。奇异点位置与自发 PT 对称性破缺强度可由外电场和/或磁场调谐。我们阐明并利用了本征磁阻尼的作用，以及通过 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用进行电调控的可能性，用于模式色散塑造与磁子放大及囚禁。该结果为设计光磁波导、陷阱、传感器与电路指明了新路径。
引用
@article{arxiv.1912.02500,
title = {Steering magnonic dynamics and permeability at exceptional points in a parity-time symmetric waveguide},
author = {Xi-guang Wang and Guang-hua Guo and Jamal Berakdar},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.02500},
year = {2020}
}
备注
21 pages, 5 figures