反铁磁体中RKKY相互作用的高效双色Floquet调控

真实材料中的磁性杂质会掩盖宿主材料固有的自旋相关特性。这些杂质通过Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida(RKKY)机制间接相互作用,限制了孤立杂质自旋在量子比特和自旋电子学等领域的应用。抑制RKKY相互作用不仅能揭示宿主材料的本征行为,还可实现杂质自旋的功能化隔离。虽然单色激光驱动可以抑制RKKY相互作用,但通常需要强场条件,这在实际应用中可能难以实现或导致系统失稳。为突破这些限制,该研究团队证明双色激光驱动仅需两个弱激光场即可对所有RKKY相互作用分量实现高效可调的调控。以二维Rashba交替磁体为研究对象,研究人员发现单光子和双光子过程的干涉会产生交替磁体特有的Floquet修正效应——包括单色驱动和非交替磁体系统中不存在的附加AC斯塔克位移、磁化强度、自旋轨道重整化效应以及涌现的面内塞曼场。值得注意的是,双色驱动会诱导Dzyaloshinskii-Moriya(DM)相互作用产生有限的z分量,从而稳定Rashba交替磁体中的面内手性磁序及相关织构。这些效应通过费米面的Lifshitz型调制,可实现海森堡、伊辛及DM相互作用的近完全可调开关。研究还表明该调控过程对双光束的手性高度敏感。团队进一步绘制了铁磁/反铁磁杂质排列随Rashba耦合强度和交替磁序变化的相位图,包含顺时针与逆时针倾斜构型。最后讨论了候选材料体系及实验可行性。

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提交arXiv: 2026-02-24 13:06

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