扭曲磁子频率梳与 Penrose 超辐射
介观与纳米尺度物理
2022-09-14 v2 材料科学
摘要
研究了铁磁纳米盘中非线性磁子-涡旋相互作用的量子化效应。我们表明圆形几何使自旋波场发生扭曲，产生带有螺旋相位缺陷并携带量子化轨道角动量（OAM）的扭曲磁子。同时，扭曲磁子与进动涡旋核（VC）的汇聚与分裂散射产生由离散且等间距谱线组成的频率梳，称为扭曲磁子频率梳（tMFC）。研究发现 tMFC 的模态间隔等于 VC 的进动频率，且相邻谱线间的 OAM 量子数相差一。通过对厚纳米盘平面施加垂直磁场，我们在锥形涡旋态中观察到类磁 Penrose 超辐射，其模拟了从旋转黑洞散射的波放大现象。结果表明，tMFC 的高阶模态被显著放大，而低阶模态被俘获在作为能区的 VC 进动轨道内。这些结果提出了一种生成大 OAM 扭曲磁子并大幅改善磁子梳平坦度的可行途径。
引用
@article{arxiv.2204.01582,
title = {Twisted Magnon Frequency Comb and Penrose Superradiance},
author = {Zhenyu Wang and H. Y. Yuan and Yunshan Cao and Peng Yan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.01582},
year = {2022}
}
备注
6 pages, 4 figures