論文の概要: Non-Hermitian and Liouvillian skin effects in magnetic systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.15792v3
• Date: Fri, 09 May 2025 17:38:15 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-12 20:40:09.897638
• Title: Non-Hermitian and Liouvillian skin effects in magnetic systems
• Title（参考訳）: 磁気系における非エルミタンおよびリウビリアン皮膚効果
• Authors: Xin Li, Mohamed Al Begaowe, Shu Zhang, Benedetta Flebus,
• Abstract要約: 非エルミート皮膚効果(NHSE)は非エルミート物理学の目印として現れており、輸送、トポロジー、センシングに大きく影響している。 ここでは、ボソニック貯水池に結合したスピン鎖の非エルミート力学とリウヴィリア力学の両方を探索する。 解析の結果、NHSEはキラルスピンカップリングと相反非局所散逸の相互作用に由来することが明らかとなった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.3273875554105095
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The non-Hermitian skin effect (NHSE) has emerged as a hallmark of non-Hermitian physics, with far-reaching implications for transport, topology, and sensing. While recent works have uncovered the NHSE in magnetic systems, these analyses rely on effective non-Hermitian Hamiltonians, thereby leaving open critical questions regarding their applicability and predictive power in experimentally feasible platforms. Here, we address this gap by exploring both the non-Hermitian and Liouvillian dynamics of a spin chain coupled to a shared bosonic reservoir. We identify the parameter regime in which these frameworks yield congruent predictions, while showing that the non-Hermitian approach fails to capture essential dynamical features -- such as relevant timescales and conditions for experimental observability. Our analysis also reveals that the NHSE stems from the interplay between chiral spin couplings and reciprocal nonlocal dissipation -- two interactions that can naturally occur in magnetic crystals and be easily engineered in magnetic heterostructures. Focusing on a concrete example of such heterostructures, we establish an explicit connection between their Landau-Lifshitz-Gilbert (LLG) dynamics and our microscopic model, providing a tangible route toward realizing the NHSE in an experimentally relevant spintronics setup.
• Abstract（参考訳）: 非エルミート皮膚効果(NHSE)は非エルミート物理学の目印として現れており、輸送、トポロジー、センシングに大きく影響している。 近年の研究では、磁気系のNHSEが明らかにされているが、これらの分析は非エルミート・ハミルトニアンに依存しており、実験可能なプラットフォームにおける適用性や予測力に関する明確な疑問を残している。 ここでは、共有ボソニック貯水池に結合したスピン鎖の非エルミート力学とリウヴィリア力学の両方を探索することによって、このギャップに対処する。 我々は、これらのフレームワークが共役予測をもたらすパラメータ体系を特定し、非エルミート的アプローチが関連する時間スケールや実験観測可能性の条件などの重要な動的特徴を捉えないことを示すとともに、NHSEがキラルスピンカップリングと相互非局所散逸の相互作用から生じることも明らかにした。磁気結晶で自然に起こり、磁気ヘテロ構造で容易に設計できる2つの相互作用である。 このようなヘテロ構造の具体例に着目し,ランダウ・リフシッツ・ギルベルト(LLG)力学と顕微鏡モデルとの明確な関係を確立し,実験的なスピントロニクスでNHSEを実現するための具体的な経路を提供する。

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