来自人工自旋冰的可切换 X 射线轨道角动量
介观与纳米尺度物理
2021-03-24 v1
摘要
人工自旋冰（ASI）作为由其几何结构支配奇异性质的磁性超材料已被广泛研究。与此同时，对 X 射线光子轨道角动量（OAM）的兴趣正在迅速增长。在此我们展示具有编程拓扑缺陷（双边缘位错）的正方形 ASI 会将 OAM 赋予散射的 X 射线。与单位错不同，双位错不引入磁挫败，且 ASI 平衡至其反铁磁（AF）基态。该缺陷的拓扑荷相对于结构和磁有序而不同；因此，来自 ASI 的 X 射线衍射分别在结构和 AF 布拉格条件下产生具有偶数和奇数 OAM 量子数的光子。ASI 的磁转变允许通过温度和外加磁场的适度变化来开启和关闭 AF OAM 光束。这些结果表明 ASI 可用作可重构 X 射线光学的超表面，从而能够实现对电子和磁性质的选择性探测。
引用
@article{arxiv.2011.10148,
title = {Switchable X-ray Orbital Angular Momentum from an Artificial Spin Ice},
author = {Justin Woods and Xiaoqian M Chen and Rajesh V. Chopdekar and Barry Farmer and Claudio Mazzoli and Roland Koch and Anton Tremsin and Wen Hu and Andreas Scholl and Steve Kevan and Stuart Wilkins and Wai-Kwong Kwok and Lance E. De Long and Sujoy Roy and J. Todd Hastings},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.10148},
year = {2021}
}
备注
7 pages, 4 figures