Linjärt polariserade tillstånd av observerade antiferromagnetiska spinnvågor. Polarisationsvinkeln förändras i rymden, vilket verkligen är en analog effekt till "cirkulär dubbelbrytning" av ljus. Upphovsman:Taku J Sato
Ett internationellt team av forskare från Thailand, USA och Japan har genomfört en grundlig studie av ett exotiskt beteende hos material som kallas en icke -centrosymmetrisk antiferromagnet. Laget, övervaka beteendet hos utbredningen av spinnvågor i magnetiskt material, har rapporterat sina fynd, som visar det första direkta beviset på de icke -ömsesidiga magnonerna.
En cirkulär dubbelbrytningseffekt, där fotoner som reser inuti en viss typ av kristall har olika hastigheter beroende på deras cirkulära polarisering är ganska vanligt. Med andra ord, vänsterhänta fotoner kan resa snabbare än högerhänta fotoner. När denna effekt visas under ett ändligt yttre magnetfält, det kallas Faraday -effekten, i vilken ljuspolarisationen roterar när den sprider sig längs kristallen med rotationsvinkeln linjärt beroende på fältet. Det finns användbara tillämpningar av denna effekt i modern optisk och fotonisk teknik. Optiska isolatorer använder Faraday-effekten, medan magneto-optisk inspelning är baserad på dess reflektionsvariant, Kerr-effekten.
Andra system uppvisar också beteenden som liknar den cirkulära dubbelbrytningseffekten. I ett beställt magnetiskt material, en centrifugering kan också föröka sig längs kristallen. Denna excitation kallas en magnon. Liknar polariseringstillstånden för fotoner, magnoner i en antiferromagnet har också två olika tillstånd-vänster-cirkulär och höger-cirkulär. I de flesta magnetiska material, dessa två tillstånd har samma energi och är därför oskiljbara. Dock, i en viss typ av magnetiskt material, dessa två tillstånd av magnoner beter sig olika på grund av brist på rumslig inversionssymmetri i kristallstrukturen.
Observerade spin-wave dispersionsrelationer och motsvarande spinnfluktuationer i de cirkulärt polariserade tillstånden. Upphovsman:Taku J Sato
Detta fenomen, kallas icke -ömsesidiga magnoner, har förutsagts av Hayami et al. Dock, det har inte gjorts någon direkt observation av dessa icke -ömsesidiga magnoner förrän detta arbete. Forskargruppen utförde neutronspridningsexperiment på enkristall-a-Cu 2 V 2 O 7 och observerade tydliga tecken på olika energimomentumdispersionsförhållanden mellan vänster-cirkulär och höger-cirkulär magnonförökning. Experimentella data bekräftas av linjära spinnvågsberäkningar.
Denna nya regim av magnetiska material kan ha tillämpningar inom magnonbaserad elektronik (magnonik) såsom spinnvågsfält-effekt-transistorn.
