亚太赫兹频率下非互易反铁磁磁子的光激发

《Nature Communications》：Optical excitation of nonreciprocal antiferromagnetic magnons at sub-terahertz frequencies

　　

摘要

高频且快速传播的反铁磁磁子对超快自旋电子学技术具有重大潜力，尤其是在太赫兹频段。虽然传统的电学激发方法在相干性、频率范围和波矢控制方面存在局限，但光学方法为克服这些限制提供了重要机遇。在此，我们首次报道了在尖晶石型反铁磁体α-Fe₂O₃中，亚太赫兹频段下非互易磁子传播现象。通过超快光学激发和布喇格选择性磁光克尔检测，我们揭示了室温下准铁磁磁子和准反铁磁磁子截然不同的传播动力学特性。值得注意的是，准铁磁磁子表现出显著的非互易性和创纪录的高群速度（33 km s^?1）。理论计算表明，幅度非互易性主要源于由Dzyaloshinskii–Moriya相互作用增强的非对称偶极相互作用。这些发现为反铁磁磁子的超快和方向性控制奠定了基本准则，为高频自旋电子学应用铺平了道路。