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Topological magnon band structure of emergent Landau levels in a skyrmion lattice

Weber, T. ; Fobes, D. M.; Waizner, J.; Steffens, P.; Tucker, G. S.; Böhm, M.; Beddrich, L.; Franz, C.; Gabold, H.; Bewley, R.; Voneshen, D.; Skoulatos, M.; Georgii, R.; Ehlers, G.; Bauer, A.; Pfleiderer, C.; Böni, P.; Janoschek, M.; Garst, M. ORCID iD icon 1
1 Institut für Theoretische Festkörperphysik (TFP), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract (englisch):

The motion of a spin excitation across topologically nontrivial magnetic order exhibits a deflection that is analogous to the effect of the Lorentz force on an electrically charged particle in an orbital magnetic field. We used polarized inelastic neutron scattering to investigate the propagation of magnons (i.e., bosonic collective spin excitations) in a lattice of skyrmion tubes in manganese silicide. For wave vectors perpendicular to the skyrmion tubes, the magnon spectra are consistent with the formation of finely spaced emergent Landau levels that are characteristic of the fictitious magnetic field used to account for the nontrivial topological winding of the skyrmion lattice. This provides evidence of a topological magnon band structure in reciprocal space, which is borne out of the nontrivial real-space topology of a magnetic order.


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Originalveröffentlichung
DOI: 10.1126/science.abe4441
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Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für QuantenMaterialien und Technologien (IQMT)
Institut für Theoretische Festkörperphysik (TFP)
Publikationstyp Zeitschriftenaufsatz
Publikationsjahr 2022
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 0036-8075, 1095-9203
KITopen-ID: 1000143716
HGF-Programm 47.11.02 (POF IV, LK 01) Emergent Quantum Phenomena
Erschienen in Science
Verlag American Association for the Advancement of Science (AAAS)
Band 375
Heft 6584
Seiten 1025–1030
Vorab online veröffentlicht am 03.03.2022
Nachgewiesen in Dimensions
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