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Science斯格明子Skyrmion晶格中的磁振子

  自旋激发spin excitation,在拓扑非平凡磁序上运动,表现出类似于洛伦兹力影响轨道磁场中带电粒子的偏转。
  今日,法国 劳厄-郎之万研究所(Institut Laue-Langevin) T. Weber团队在Science上发文,利用极化非弹性中子散射,研究磁振子(即玻色子集体自旋激发)在硅化锰中的斯格明子Skyrmion管晶格中的传播。对于垂直于斯格明子Skyrmion管的波矢,磁振子谱与精细间隔的出射朗道能级的形成一致,该出射朗道能级是用于说明斯格明子Skyrmion晶格的非平凡拓扑缠绕的虚拟磁场特征。这提供了倒易空间中,拓扑磁振子带结构的证据,这是由磁序的非平凡实空间拓扑产生的。
  Topological magnon band structure of emergent Landau levels in a skyrmion lattice
  斯格明子Skyrmion晶格中出射Landau能级的拓扑磁振子带结构
  图1. Skyrmion晶格中磁振子的出射Landau能级和拓扑磁振子带
  图2. 垂直于Skyrmion晶格动量转移的MnSi磁振子谱
  图3. 很低能量下Skyrmion晶格和锥形相中MnSi的中子散射强度和计算的磁振子谱
  图4. 平行于Skyrmion晶格动量转移MnSi的极化中子散射强度和计算的磁振子谱。
  置于外磁场中,二维固体内的电子会充满所谓的朗道能级 Landau energy levels。在非平凡自旋织构材料中,自旋激发(磁振子magnons)可能具有类似的能级结构。然而,在实验中显示这种效应是很棘手的。该项研究使用非弹性中子散射和数值模拟,证明硅化锰材料的Skyrmion晶格相中的这种效应,即磁振子(即玻色子集体自旋激发)在硅化锰中的斯格明子Skyrmion晶格中的传播效应。
  文献链接:https://www.science.org/doi/10.1126/science.abe4441
  DOI: 10.1126/science.abe4441
  本文译自Science。

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