通过反磁子实现可调耦合、拓扑性与各向异性

实现磁性多层结构中的新型拓扑态，可为稳健、低功耗的磁波器件提供突破。本文展示，引入左手螺旋性磁波（反磁子）从根本上重新组织能带拓扑结构，实现可调的磁波耦合与各向异性。我们提出了类似二维Su-Schrieffer-Heeger模型的2D-SSH4链，其中磁子与反磁子之间的偶极相互作用产生具有非零Chern数的拓扑能带。该框架解释了铁磁多层结构中拓扑表面态的起源，表明其与经典磁力学表面自旋波的拓扑本质相同。我们的模型还为设计通过偶极相互作用连接的更复杂磁性多层结构（如反磁性/铁磁性多层）提供了简单框架。在这些偶极耦合的多层结构中，磁子间的相干与耗散跨层耦合以及层分辨的各向异性，均可通过外部磁场和自旋扭矩进行调节。我们的结果为拓扑磁声学提供了实际平台，使我们能够控制磁子的各向异性与耦合，以用于未来器件。