时变电磁场在受扰磁性体中的拓扑相变:动力学场与静态场的作用
强关联电子
2025-11-18 v1
摘要
我们从理论上研究了时变电磁场对具有空间反演对称性的受扰磁性体的影响。考虑了两种外部场配置:一种是圆偏振电磁场,另一种是圆偏振电场与静磁场的组合。该系统由三角晶格上的经典受扰海森堡模型描述,其基态为单个Q螺旋自旋配置。 irradiated的电场和磁场效应分别通过逆Dzyaloshinskii-Moriya(DM)相互作用和鲁姆齐耳合取代,且不考虑加热效应。通过数值求解Landau-Lifshitz-Gilbert方程,我们发现两种场配置导致不同的天空晶体(SkX)相及其相关的拓扑相变:前者中出现的SkX由天空子数为一和二且符号相反的天空子构成,而后者中出现的SkX则具有相同的符号。这些SkX的稳定机制可通过电磁场诱导的手性DM相互作用、电场诱导的三体相互作用以及鲁姆齐耳合之间的竞争来解释,基于Floquet形式的高频展开。进一步地,对于后者配置,我们发现SkX相的稳定区域在圆偏振电场和静磁场应用的时间安排上存在显著差异。我们的发现拓宽了通过时变电磁场生成和控制天空晶体的可能途径,推动了拓扑自旋晶体的理论理解和实验控制。
引用
@article{arxiv.2511.13136,
title = {Topological phase transitions by time-dependent electromagnetic fields in frustrated magnets: Role of dynamical and static magnetic fields},
author = {Tatsuya Shirato and Ryota Yambe and Satoru Hayami},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.13136},
year = {2025}
}
备注
10 pages, 7 figures