反铁磁体中太赫兹场驱动的自旋波上转换
材料科学
2024-08-05 v2
摘要
定制光激发和非线性控制晶格振动已成为操纵非平衡量子材料性质的有力策略。将相干声子-声子相互作用的使用推广到其他类型集体模式间的非线性耦合，将为固体中新型动态功能设计开辟前所未有的机遇。例如，磁有序的集体激发——自旋波（magnons）——能以极小能量耗散携带信息，其相干和非线性控制将为 forthcoming 的自旋电子学和磁子学中实现基于集体模式的信息处理与存储提供诱人途径。在此，我们发现强太赫兹（THz）场可引发由中间磁共振介导的自旋波上转换过程。通过使用一套先进光谱工具，包括新近演示的基于单发探测的二维（2D）THz 偏振测量技术，我们揭示了倾斜反铁磁体不同自旋波模式间耦合的单向性质。自旋动力学计算进一步表明，该耦合是具倾斜磁矩反铁磁体的普遍特征。这些结果展示了在固体中诱导理想能量转移路径及 THz 诱导相干自旋波间耦合的途径，并为超快磁控制发展新时代铺平道路。
引用
@article{arxiv.2207.07103,
title = {Terahertz field-driven magnon upconversion in an antiferromagnet},
author = {Zhuquan Zhang and Frank Y. Gao and Yu-Che Chien and Zi-Jie Liu and Jonathan B. Curtis and Eric R. Sung and Xiaoxuan Ma and Wei Ren and Shixun Cao and Prineha Narang and Alexander von Hoegen and Edoardo Baldini and Keith A. Nelson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.07103},
year = {2024}
}