論文の概要: Interlayer Dzyaloshinskii-Moriya interactions induced via non-linear phononics in bilayer van der Waals materials
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.05335v1
- Date: Fri, 9 Aug 2024 21:06:12 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-13 19:32:21.843378
- Title: Interlayer Dzyaloshinskii-Moriya interactions induced via non-linear phononics in bilayer van der Waals materials
- Title（参考訳）: 二重層ファンデルワールス材料における非線形フォノンによるジアロシンスキイ-モリヤ相互作用
- Authors: Ze-Xun Lin, Bowen Ma, Wesley Roberts, Martin Rodriguez-Vega, Gregory A. Fiete,
- Abstract要約: 本研究では, 非線形フォニックスによる光駆動構造変化が2層ファンデルワールス材料の磁気秩序に及ぼす影響について検討した。
本研究は, 層状ファンデルワールス材料における層間ダイザロシンスキー-モリヤ相互作用を誘導する戦略を示唆する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.7514780114635096
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We theoretically study the impact of light-driven structural changes via nonlinear phononics on the magnetic order of untwisted bilayer van der Waals materials. We consider an illustrative example of the AA-stacked bilayer honeycomb lattice and show that high-intensity light in resonance with selected phonons induces large amplitude phonon displacements that modify the magnetic Hamiltonian of the system. We performed a group theory analysis to identify the vibrational modes of the honeycomb bilayer and the nonlinear couplings among them in the strongly driven regime. We find that the structural changes in the strongly driven regime lower the symmetry relative to the equilibrium lattice and produce changes in the magnetic interactions between the local moments. In particular, the lattice symmetry changes permit a non-zero interlayer Dzyaloshinskii-Moriya interaction that induces a magnetic state with canted local moments. Using a spin-wave analysis about the new magnetic configuration we study the corresponding changes in the magnon spectrum and identify a protocol for engineering topological band transitions using a combination of nonlinear phononics and an external magnetic field. Our work suggests a strategy to induce interlayer Dyzaloshinskii-Moriya interactions in a class of layered van der Waals materials, the effect of which is to modify the magnetic ground state, magnon dispersions, and related band geometric properties, including topological invariants.
- Abstract（参考訳）: 非線形フォニックスによる光駆動構造変化が、無振動二層膜ファンデルワールス材料の磁気秩序に及ぼす影響を理論的に研究する。
AA-stacked twolayer honeycomb latticeの例を考察し、選択されたフォノンと共鳴して高強度光が大きな振幅フォノン変位を誘導し、系の磁気ハミルトニアンを変化させることを示す。
我々はハニカム二層膜の振動モードとそれら間の非線形結合を強く駆動された状態で同定するグループ理論解析を行った。
強駆動状態における構造変化は、平衡格子に対する対称性を低下させ、局所的なモーメント間の磁気的相互作用の変化を生じさせる。
特に格子対称性の変化は、非ゼロ層間ジアロシンスキー-モリヤ相互作用を許容し、缶状局所モーメントと磁気状態を引き起こす。
新しい磁気配置に関するスピン波解析を用いて、マグノンスペクトルの対応する変化を研究し、非線形フォニックスと外部磁場の組み合わせによるトポロジカルバンド遷移のプロトコルを同定する。
本研究は, 層状ファンデルワールス材料群におけるダイザロシンスキー-モリヤ層間相互作用を誘導する戦略を示唆するものであり, 磁気基底状態, マグノン分散, およびトポロジ不変量を含む関連するバンド幾何学的性質を改良する効果を示す。
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