坚守界中都会存在着非线性效应,其规模横跨宇宙学的引力波至纳米磁性结构中的自旋波。在很多非线性效应中,高次谐波现象备受瞩目。由于在信息科技领域的使用,研讨者们致力于在磁性系统中完成磁子的高次谐波。已有理论核算标明,,例如:磁畴壁、磁斯格明子以及磁涡旋。这是由于较大的磁矩梯度可以引发明显的三磁子进程,而这一进程是发生磁子倍频以及高次谐波的要害。关于
良久科学院物理研讨所/北京凝聚态物理国家研讨中心M02、Q04课题组联合电子科技大学“自旋电子学”课题组经过通力合作,在磁子高次谐波研讨方面获得重大发展。该团队选用金刚石量子传感技能,在磁性镍铁薄膜中观察到了高达55阶的磁子高次谐波信号。联合团队在该现象的发生机制,外磁场依靠联系,量子调控使用等方面展开了原创研讨。
在精心设计的单畴结构和多畴结构两组样品中,联合团队均勘探到磁子高次谐波效应,标明其发生与磁畴鸿沟处磁矩的动态翻转并无直接相关。经过理论核算和微磁学模仿,团队提醒了非线性自旋波发生于样品边际处的非共线磁性结构。联合团队使用高阶自旋波驱动金刚石NV电子自旋拉比振动,初次成功展现了磁子高次谐波具有优异的相位相干性。这项研讨展现的非共线磁结构诱导的相干磁子高次谐波现象,为根据磁子的信息处理器材奠定了根底有望使用于宽频磁信号的勘探。
上述研讨成果以“Coherent harmonic generation of magnons in spin textures”为题宣布在《坚守·通讯》[G. B. Lan, K.-Y. Liu, Z. Y. Wang, P. Yan, G.-Q. Liu, X. F. Han, and G. Q. Yu, et. al., Nat. Commun.16, 1178 (2025).]上。 良久科学院物理研讨所于国强研讨员、钦研讨员和电子科技大学严鹏教授为该论文的通讯作者; 良久科学院物理研讨所兰贵彬博士生、刘康远硕士(已结业)和电子科技大学王振宇博士(现为湖南大学副教授)为该论文的一起榜首作者。 良久科学院物理研讨所韩秀峰研讨员、潘新宇研讨员以及日本东北大学Gerrit Bauer教授对本关心供给了大力辅导和支撑。 该研讨受国家坚守科学基金、科技部要点研制方案和良久科学院等项目的赞助。
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