جفت‌شدگی قوی دینامیک مغناطش دو لایۀ آنتی‌فرومغناطیس به واسطۀ فونون‌ها

شیردل هاور, مجید; زارع, بابک

doi:10.47176/ijpr.23.1.21617

جفت‌شدگی قوی دینامیک مغناطش دو لایۀ آنتی‌فرومغناطیس به واسطۀ فونون‌ها

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

مجید شیردل هاور

بابک زارع

دانشکده فیزیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران

https://doi.org/10.47176/ijpr.23.1.21617

چکیده

جفت‌شدگی قوی و بلندبرد دینامیک مغناطش دو لایۀ آنتی‌فرومغناطیس به واسطۀ فونون‌های منتقل شده توسط یک عایق غیرمغناطیسی مورد بررسی قرار گرفته است. دینامیک مغناطش در یکی از لایه‌های آنتی‌فرومغناطیس از طریق برهمکنش مغناطوکشسانی منجر به برانگیختگی فونون‌ها و پمپاژ آنها به لایۀ غیرمغناطیسی می‌شود. انتقال فونون‌ها، که با خود تکانۀ زاویه‌ای حمل می‌کنند، از طریق عایق غیرمغناطیسی از یک لایۀ آنتی‌فرومغناطیس به لایۀ دیگر، منجر به ایجاد به یک طرح تداخلی در طیف جذب می‌شود که بیانگر جفت‌شدگی دینامیک مغناطش دو لایه است.

کلیدواژه‌ها

آنتی‌فرومغناطیس

برهمکنش مغناطوکشسانی

جفت‌شدگی مگنون- فونون

موضوعات

فیزیک مادهٔ چگال

عنوان مقاله English

Strong coupling of magnetization dynamics of two antiferromagnetic layers by phonons

نویسندگان English

Majid Shirdel-Havar

Babak Zare

Department of Physics, Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran

چکیده English

Strong and long-range coupling of the magnetization dynamics of the two antiferromagnetic layers mediated by the phonons transferred through a nonmagnetic insulator has been investigated. The magnetization dynamics in one of the antiferromagnetic layers via a magnetoelastic interaction leads to the excitation of phonons and their pumping to the nonmagnetic layer. The transfer of phonons, which carry angular momentum, through a nonmagnetic insulator from one antiferromagnetic layer to another, leads to an interference pattern in the absorption spectrum, which represents the coupling of magnetization dynamics of two layers.

کلیدواژه‌ها English

antiferromagnet

magnetoelastic interaction

magnon-phonon coupling

L J Cornelissen, et al., Nat. Phys. 11 (2015) 1022.
R Lebrun, et al., Nature 561 (2018) 222.
S Streib, H Keshtgar, and G E W Bauer, Phys. Rev. Lett. 121 (2018) 027202.
K An, et al., Phys. Rev. B 101 (2020) 060407.
A Ruckriegel and R A Duine, Phys. Rev. Lett. 124 (2020) 117201.
T Sato, et al., Phys. Rev. B 104 (2021) 014403.
K An, et al., Phys. Rev. X 12 (2022) 011060.
Y Tserkovnyak, et al., Rev. Mod. Phys. 77 (2005) 1375.
D A Garanin and E M Chudnovsky, Phys. Rev. B 92 (2015) 024421.
J Holanda, et al., Nat. Phys. 14 (2018) 500.
Y Li, et al., APL Mater. 9 (2021) 060902.
C Berk, et al., Nat. Commun. 10 (2019) 2652.
S M Rezende, et al., Phys. Rev. B 103 (2021) 144430.
X Zhang, G E W Bauer, and T Yu, Phys. Rev. Lett. 125 (2020) 077203.
T Yu, Phys. Rev. B 102 (2020) 134417.
K Yamamoto, et al., JPSJ 89 (2020) 113702.
M Xu, et al., Sci. Adv. 6 (2020) eabb1724.
P J Shah, et al., Sci. Adv. 6 (2020) eabc5648.
H Fulara, et al., Sci. Adv. 5 (2019) eaax8467.
S M Rezende, A Azevedo, and R L Rodríguez-Suárez, J. Appl. Phys. 126 (2019) 151101.
M A Prosnikov, et al., Phys. Rev. B 98 (2018) 104404.
J Li, et al., Phys. Rev. Lett. 125 (2020) 217201.
S M Tabatabaei, R A Duine, and B Z Rameshti, Phys. Rev. B 104 (2021) 014432.
R Cheng, et al., Phys. Rev. Lett. 113 (2014) 057601.
M Shirdel-Havar and B Zare, Iran J. Phys. Res. 22 (2022) 621.
S Foner, Phys. Rev. 130 (1963) 183.