实现 100% 机械效率的电压驱动交换共振
介观与纳米尺度物理
2022-08-17 v2 材料科学
量子物理
摘要
由电流诱导力矩驱动的磁共振是研究磁性材料的关键工具，但在频率和机械效率方面非常受限。我们提出了一种替代机制，即电压诱导力矩，以实现高效产生高频磁化动力学。当铁磁体-拓扑绝缘体-铁磁体三层异质结构作为绝热量子马达运行时，电压诱导力矩源于两个界面上有能隙拓扑电子的绝热运动，并反向作用于两个铁磁层，这可以激发交换模式，其中两个铁磁层以 相位差进动。交换模式共振的频率远高于铁磁共振，并伴随拓扑电荷泵浦，导致在共振点处电导纳出现尖锐峰值。由于输出电流是纯绝热的，而耗散电流完全消失，所提出的电压驱动交换共振具有接近 1 的极高机械效率，这在任何电流驱动系统中都是不可能的。
引用
@article{arxiv.2204.03534,
title = {Voltage-driven exchange resonance achieving 100\% mechanical efficiency},
author = {Junyu Tang and Ran Cheng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.03534},
year = {2022}
}