手性磁体中由 Bloch 点动力学产生的可调太赫兹振荡
介观与纳米尺度物理
2020-07-03 v1 计算物理
摘要
斯格明子（skyrmionic）纹理因新颖的拓扑磁现象及其在利用自旋结构鲁棒拓扑稳定性的新一代自旋电子器件中的广阔应用而受到广泛研究。实用器件的发展依赖于对斯格明子结构如何形成、转移、探测与湮灭的细致理解。本工作中，我们的考量超越静态斯格明子，并从理论上表明斯格明子与反斯格明子的形成/湮灭均由拓扑奇点（类磁单极子 Bloch 点）的瞬态产生与传播所实现。关键的是，在斯格明子纹理的缠绕/解绕过程中，我们的结果预言 Bloch 点的传播将产生太赫兹频段且幅度可观的涌现电场。我们还展示了控制 Bloch 点动力学的方法，从而直接实现对信号频率与幅度的可调性。我们的研究提供了一种直接利用拓扑奇点构建太赫兹斯格明子电子器件的概念。
引用
@article{arxiv.1911.12781,
title = {Tuneable terahertz oscillation arising from Bloch-point dynamics in chiral magnets},
author = {Yu Li and Leonardo Pierobon and Michalis Charilaou and Hans-Benjamin Braun and Niels R. Walet and Jörg F. Löffler and James J. Miles and Christoforos Moutafis},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.12781},
year = {2020}
}