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凝聚态物理 > 中尺度与纳米尺度物理

arXiv:2508.21743 (cond-mat)
[提交于 2025年8月29日 ]

标题: 拓扑磁振子频率梳

标题: Topological Magnon Frequency Combs

Authors:Zhixiong Li, Xuejuan Liu, Zhejunyu Jin, Guanghua Guo, Xingen Zheng, Peng Yan
摘要: 探索拓扑物理与非线性动力学之间的协同作用,揭示了物质新兴状态的深刻见解。 受光子学中拓扑频梳最近实验演示的启发,我们理论上在二维三角形自旋磁体晶格中引入了拓扑磁振子频梳(MFCs)。 计算磁振子带的陈数揭示了鲁棒的螺旋边缘态。 引人注目的是,这些拓扑MFCs源自螺旋边缘模态之间的非线性四磁振子散射,在双频驱动下无需幅度阈值即可激活。 通过激励频率失谐可轻松调节梳齿间距。 微磁模拟验证了我们的预测,结果高度一致。 这项工作为利用MFCs的无缺陷磁振子器件铺平了道路,并激发了对磁系统中拓扑-非线性现象的研究。
摘要: Exploring the synergy between topological physics and nonlinear dynamics unveils profound insights into emergent states of matter. Inspired by recent experimental demonstrations of topological frequency combs in photonics, we theoretically introduce topological magnon frequency combs (MFCs) in a two-dimensional triangular skyrmion lattice. Computing the Chern numbers of magnon bands reveals robust chiral edge states. Strikingly, these topological MFCs originate from nonlinear four-magnon scattering among the chiral edge modes, activated by dual-frequency driving without an amplitude threshold. Comb spacings are readily tunable through excitation frequency detuning. Micromagnetic simulations validate our predictions with good concordance. This work paves the way for defect-immune magnonic devices exploiting MFCs and sparks investigations into topological-nonlinear phenomena in magnetic systems.
评论: 6页,4图
主题: 中尺度与纳米尺度物理 (cond-mat.mes-hall)
引用方式: arXiv:2508.21743 [cond-mat.mes-hall]
  (或者 arXiv:2508.21743v1 [cond-mat.mes-hall] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2508.21743
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

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来自: Zhixiong Li [查看电子邮件]
[v1] 星期五, 2025 年 8 月 29 日 16:11:49 UTC (9,707 KB)
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