論文の概要: Thermally enhanced magnon-phonon resonance in van der Waals antiferromagnet FePS3

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2611.04229v1
• Date: Tue, 03 Nov 2026 03:09:13 GMT
• ステータス: 情報取得中
• システム内更新日: 2026-11-04 17:52:41.3363
• Title: Thermally enhanced magnon-phonon resonance in van der Waals antiferromagnet FePS3
• Title（参考訳）: ファンデルワールス反強磁性体FePS3の熱的に増強されたマグノンフォノン共鳴
• Abstract要約: 集合励起間の強い結合は、物質の量子状態を制御する経路を提供する。 ファンデルワールス反強磁性体FePS3では、低温で強いマグノン-フォノンカップリングが確立されている。 最近のテラヘルツ実験では、長寿命の準安定状態の反直観的な安定化が示された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.395405854787405
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• Abstract: Strong coupling between collective excitations provides a route to controlling quantum states of matter, yet its evolution under thermal fluctuations remains poorly understood. In the van der Waals antiferromagnet FePS3, strong magnon-phonon coupling is established at low temperatures. At the same time, recent terahertz experiments revealed the counterintuitive stabilization of a long-lived metastable magnetic state with an exceedingly long lifetime of 5 msec at the antiferromagnetic transition, not at the base temperature. This was attributed to a strongly coupled spin-lattice scenario, challenging the conventional wisdom that increased magnetic and thermal fluctuations near TN should be detrimental to the coherent control of a metastable phase. Thus it requires an independent examination for correct understanding. Using high-field Raman spectroscopy, we systematically investigate the temperature evolution of magnon-phonon coupling in FePS3. We observe a pronounced avoided crossing between magnon and phonon modes across a wide range of temperatures and find that the coupling strength remains remarkably robust with increasing temperatures. The zero-field magnon-phonon detuning decreases progressively with warming, driving the system toward resonance and thereby enhancing their hybridization near the transition temperature. This anomalous thermal evolution provides the crucial key to understanding the unusual terahertz-driven states recently reported in FePS3. More broadly, our results highlight van der Waals magnets as a promising platform for strong coupling among collective excitations and for controlling magnetic states through light-matter interactions.
• Abstract（参考訳）: 集合励起間の強い結合は物質の量子状態を制御する経路を提供するが、熱ゆらぎの下での進化は理解されていない。 ファンデルワールス反強磁性体FePS3では、低温で強いマグノン-フォノンカップリングが確立されている。 同時に、最近のテラヘルツ実験では、ベース温度ではなく反強磁性遷移において、長寿命の準安定状態が5msec以上持続するのに対して、直感的に安定化することが判明した。 これは、TN近傍の磁気的および熱的ゆらぎの増加は、準安定相のコヒーレント制御に有害である、という従来の知恵に挑戦する、強く結合したスピン格子のシナリオに起因する。 したがって、正しい理解のために独立した検査が必要である。 高磁場ラマン分光法を用いて、FePS3におけるマグノン-フォノンカップリングの温度変化を系統的に研究する。 マグノンモードとフォノンモードの交叉が幅広い温度で顕著に避けられ, 結合強度は温度上昇とともに著しく安定であることがわかった。 ゼロフィールドマグノンフォノンの変形は温暖化とともに徐々に減少し、系を共鳴に向かって駆動し、遷移温度付近でのハイブリッド化を促進する。 この異常な熱進化は、最近FePS3で報告された異常なテラヘルツ駆動状態を理解する重要な鍵となる。 より広範に、我々はファンデルワールス磁石を、集団励起の強い結合と光-物質相互作用による磁気状態の制御のための有望なプラットフォームとして強調した。

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