2024年12月6日,兰州大学物理学院柴国志教授应邀访问实验室,并作了题为《磁振子非互易行为研究》的精彩报告。柴国志教授现为兰州大学二级教授,“萃英学者”,凝聚态物理与电子信息领域博士生导师。他是国家级青年人才计划入选者,也是甘肃省杰出青年基金获得者。柴教授于2006年和2012年分别获得兰州大学学士和博士学位,并自2011年留校工作,先后任职讲师、副教授和教授。近年来,他主持了5项国家自然科学基金项目及其他7项科研项目,在高频磁性材料和磁动力学领域发表SCI论文90余篇。目前,他的主要研究方向包括布里渊光散射、微波光子-磁振子耦合、高频磁性材料和磁性功能器件等。
在本次报告中,柴教授详细介绍了课题组在磁振子非互易行为方面的一系列研究成果及最新进展。他指出,自旋波(磁振子)作为自旋角动量传递的基本形式,反映了自旋的多种本征物理特性,因此备受自旋电子学领域的广泛关注。磁振子由于其运动方程的特性,天然具有手征性。例如,通过层间相互作用和边界调制可以实现表面自旋波的色散非互易行为,并基于此观察到自旋波的负群速度现象。此外,在单层磁性薄膜中,可实现静磁表面波与垂直交换驻波磁振子之间的耦合,并展现出相反波矢下的非互易耦合现象。
在腔磁振子系统中,柴教授团队进一步实现了腔光子与磁振子的非互易耦合现象,并通过腔光子实现铁磁共振磁振子与自旋波磁振子之间的间接耦合。基于腔磁振子系统的非互易耦合,他们还设计了类似微波环形器的光子-磁振子非互易耦合器件。这些研究为未来高性能非互易器件的设计与应用奠定了重要基础。