相干自旋波，即磁振子magnons，在不伴隨電荷輸運(yùn)和焦耳熱耗散的情況下傳播。在納米級(jí)自旋傳播通道中，室溫和長(zhǎng)距離自旋波，有助于集成磁振子應(yīng)用，但在實(shí)驗(yàn)上，具挑戰(zhàn)性。
近日，北京師范大學(xué)物理學(xué)系聯(lián)合北京航空航天大學(xué)研究人員在Nature Materials上發(fā)文，利用應(yīng)用變工程，室溫實(shí)現(xiàn)了手征磁振子邊緣態(tài)的長(zhǎng)距離傳播。在錳氧化物薄膜中成功設(shè)計(jì)并制備了具有長(zhǎng)距離反鐵磁耦合自旋螺旋的納米結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)具有毫米級(jí)長(zhǎng)度的自旋螺旋通道，以及超低磁性吉爾伯特阻尼(~3.04×10^-4)。
圖1:在應(yīng)變工程自旋螺旋中，激發(fā)的磁振子模式。
圖2: 動(dòng)態(tài)偶極相互作用時(shí)，非互易光學(xué)磁振子的觀測(cè)。
圖3: 強(qiáng)磁振子-磁振子耦合的觀測(cè)。
圖4: 手征磁振子邊緣態(tài)。
圖5: 長(zhǎng)距離傳播手征邊緣態(tài)的可逆和選擇性開(kāi)關(guān)。
直接觀察了非互易自旋波傳播，還分析了螺旋織構(gòu)中的強(qiáng)磁振子-磁振子耦合，這說(shuō)明了動(dòng)態(tài)偶極相互作用，在這種手征磁振子邊緣態(tài)生成和混雜中的關(guān)鍵作用。還觀察到了具有強(qiáng)手性的混合磁振子，可在不同外場(chǎng)閾值角時(shí)，可逆地選擇性地開(kāi)啟/關(guān)閉，這表明，在納米級(jí)尺度上，設(shè)計(jì)多功能磁振子器件具有巨大的應(yīng)用潛力。
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