論文の概要: Topological Magnon-Phonon Hybrid Bands in Ferromagnetic Skyrmion Crystals
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.10483v1
- Date: Sun, 12 Apr 2026 06:34:56 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-14 20:13:16.046579
- Title: Topological Magnon-Phonon Hybrid Bands in Ferromagnetic Skyrmion Crystals
- Title（参考訳）: 強磁性スカイミオン結晶のトポロジカルマグノン-フォノンハイブリッドバンド
- Authors: Doried Ghader, Bilal Jabakhanji,
- Abstract要約: 三角スピン格子上に安定化した強磁性スカイミオン結晶(SkX)のジアルシンスキー・モリヤ相互作用(DMI)によるマグノン-フォノン励起について検討する。
平面SkXの最低2つのマグノンバンドは、位相的に自明であるが、格子振動との結合は低エネルギーセクターを再構成し、位相MPハイブリッドバンドを生成することを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We investigate magnon-phonon (MP) excitations in a Neel-type two-dimensional ferromagnetic skyrmion crystal (SkX) stabilized on a triangular spin lattice by Dzyaloshinskii-Moriya interaction (DMI). Although the lowest two magnon bands of the bare SkX are topologically trivial, we show that coupling to lattice vibrations reconstructs the low-energy sector and generates topological MP hybrid bands. Starting from a spin-lattice Hamiltonian in which phonons couple to magnons through fluctuations of the DMI vectors, we derive the bosonic Hamiltonian for the SkX and compute the hybrid band structure by Bogoliubov diagonalization. MP coupling opens gaps at low-energy magnon-phonon crossings, lifts phonon degeneracies associated with supercell folding, and yields nontrivial Chern numbers for the lowest hybrid bands. The resulting low-energy topology and associated edge states remain robust under magnetic-field variation, while higher-energy hybrid bands can undergo field-driven topological phase transitions. These results extend topological magnon-phonon hybridization to noncoplanar SkXs.
- Abstract（参考訳）: 直交シンスキー-モリヤ相互作用(DMI)により三角スピン格子上に安定化されたネエル型2次元強磁性スカイミオン結晶(SkX)におけるマグノンフォノン(MP)励起について検討した。
平面SkXの最低2つのマグノンバンドは、位相的に自明であるが、格子振動との結合は低エネルギーセクターを再構成し、位相MPハイブリッドバンドを生成することを示す。
フォノンがDMIベクトルのゆらぎを通じてマグノンと結合するスピン格子ハミルトニアンから始まり、SkXのボソニックハミルトニアンを導出し、ボゴリューボフ対角化によりハイブリッドバンド構造を計算する。
MPカップリングは低エネルギーのマグノンフォノン交差においてギャップを開き、スーパーセルの折りたたみに伴うフォノン縮退を解除し、最低のハイブリッドバンドに対して非自明なチャーン数を生成する。
結果として生じる低エネルギートポロジとそれに伴うエッジ状態は、磁場-磁場変動の下では頑健であり、高エネルギーハイブリッドバンドは磁場駆動のトポロジ相転移を受けることができる。
これらの結果は、トポロジカルマグノン-フォノンハイブリッド化を非コプラナーSkXに拡張する。
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