从近似Floquet工程到完整Floquet理论:自旋电子学中手性自旋系统的相干控制

时间周期驱动下相互作用自旋系统的相干控制是自旋基量子技术中的核心挑战。该研究展示了从核磁共振方法中改编的完整Floquet空间形式体系的适用性,用于模拟在静态磁场B0和横向振荡场B1存在下驱动耦合电子自旋的动力学。该框架明确包含了各向同性交换耦合J和手性Dzyaloshinskii-Moriya反对称交换相互作用,并针对傅里叶空间截断系统地验证了其数值收敛性。在非相互作用极限下,该工作恢复了预期的驱动自旋动力学,其中振荡周期性由B1主导。根据所选初始条件,仅交换耦合不会改变集体自旋期望值,这与对称性考虑一致。相反,增加DMI产生了Sy的有限期望值,抑制了Sz的期望值,并产生了倾斜的椭圆布洛赫球轨迹,反映了手性自旋-自旋关联的出现。这些效应在开边界条件下尤为显著,而在周期性边界情况下几乎可忽略。当交换耦合与DMI共存时,动力学变得强烈扰动并呈现多频特征。综上所述,这些结果表明,完整的Floquet空间建模为分析和设计驱动相互作用自旋系统(超出简单相干旋转区域)的相干动力学提供了一个稳健且具有预测性的框架。
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-06-25 15:47

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