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近零频磁共振的普适场依赖关系

介观与纳米尺度物理 2021-05-05 v1

摘要

磁共振是一种被广泛确立的现象,用于探测磁阻尼和磁各向异性等磁性。尽管磁体的典型共振频率在吉赫兹到太赫兹范围,实验也在大类磁体中报道了近零频率的共振。本文我们通过分析体系的对称性重新审视这一现象,发现共振频率 (ω\omega) 遵循普适幂律 ωHHcp\omega \varpropto |H-H_c|^p,其中 HcH_c 是共振频率为零的临界场。当磁体保持绕外场 (HH) 的转动对称性时,p=1p = 1;否则 p=1/2p=1/2。磁子激发在 HcH_c 之上带隙、在 HcH_c 无隙、在 HcH_c 之下再次带隙。零频率常伴随磁化中的重取向转变。对于 p=1/2p=1/2 的情形,该转变由二阶相变的朗道理论描述。我们进一步表明,当共振频率接近零时,由热梯度和自旋轨道效应驱动的自旋流可显著增强,这可通过将自旋流转换为电信号进行电学测量。这可能提供一种实验上可触及的方式来表征临界场。我们的发现为临界场附近的磁化动力学提供了统一理解,并可能进一步启发对磁转变附近磁子输运的研究。

关键词

引用

@article{arxiv.2101.12292,
  title  = {Universal field dependence of magnetic resonance near zero frequency},
  author = {H. Y. Yuan and Rembert A. Duine},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2101.12292},
  year   = {2021}
}

备注

7 pages, 4 figures