调控混合范德瓦尔斯反亚磁体中的 THz 磁振子

合金化是一种关键的技术方法，跨越金属、磁性和半导体等各种化合物，用于满足特定需求微调其性质。三元半导体是此类合金的典型代表，能够微调电子能带，尤其是带隙，从而实现半导体异质结构器件，这些器件是当前电子和光电器件的关键组成部分。在磁性有序系统中，类似于固体中的电子能带，自旋波呈现特征色散关系，许多反亚磁体中具有显著的磁振子能隙。磁振子能隙的工程化是当前反亚磁体研究中的一个重要方向，旨在利用其独特特性开发 THz 技术、自旋器件或磁声学器件。本研究展示了在由代表性范德瓦尔斯反亚磁体 FePS$_3$ 和 NiPS$_3$ 组成的合金中，磁振子能隙在 THz 光谱范围内的可调性。这些成分在平面晶体结构、磁单位胞以及磁各向异性方向上完全相同，但在幅值和符号上存在差异。总体而言，这些属性导致了 Fe$_{1-x}$Ni$_x$PS$_3$ 合金中磁振子能隙的宽广可调性，其中的磁有序性由铁的更强垂直各向异性所主导。