"Unveiling excitonic properties of magnons in a quantum Hall ferromagnet."

The next virtual meeting of the GDR HOWDI will be given by Preden Rouleau (CEA) next Tuesday (July 20) at 11h.

"Unveiling excitonic properties of magnons in a quantum Hall ferromagnet."

Zoom connection informations are attached below.

Abstract of the talk :

Magnons enable transferring a magnetic moment or spin over macroscopic distance. In quantum Hall ferromagnets, it has been predicted in the early 90s [1] that spin and charge are entangled, meaning that any change of the spin texture modifies the charge distribution. As a direct consequence of this entanglement, magnons carry an electric dipole moment. Here we report the first evidence of the existence of this electric dipole moment in a graphene quantum Hall ferromagnet [2,3] using a Mach-Zehnder interferometer as a quantum sensor. As magnons propagate towards the interferometer across the insulating bulk, their electric dipole moment modifies the Aharonov-Bohm flux through the interferometer, affecting both the phase and visibility of the interferences. In particular, we relate the phase shift to the sign of this electric dipole moment, the exponential loss of visibility to the flux of emitted magnons, and we show that the magnon emission is a Poissonian process. Finally, we probe the emission energy threshold of the magnons close to filling factor ν=1. For transient states, between ν=0 and ν=1, we observe that the emission energy threshold diminishes towards zero, which might be linked to the emergence of gapless mode predicted in the canted-antiferromagnetic (CAF) phase at ν=0 [4-5]. Being able to couple the spin degree of freedom to an electrostatic potential is a remarkable property of quantum Hall ferromagnets that could be very promising for spintronics.

[1] Sondhi, S. L., Karlhede, A., Kivelson, S. A. & Rezayi, E. H. Skyrmions and the crossover from the integer to fractional quantum Hall effect at small Zeeman energies. Phys. Rev. B 47, 16419–16426 (1993).

[2] Yang, K., Das Sarma, S. & MacDonald, A. H. Collective modes and skyrmion excitations in graphene SU (4) quantum Hall ferromagnets. Phys. Rev. B 74, (2006).

[3] Wei, N., Huang, C. & MacDonald, A. H. Scattering of magnons at graphene quantum-Hall-magnet junctions. Phys. Rev. Lett. 126, 117203 (2021)

[4] Brey, L., Fertig, H. A., Côté, R. & MacDonald, A. H. Skyrme Crystal in a Two-Dimensional Electron Gas. Phys. Rev. Lett. 75, 2562–2565 (1995).

[5] Jolicoeur, T. & Pandey, B. Quantum Hall skyrmions at ν=0,±1 in monolayer graphene. Phys. Rev. B 100, (2019).

Sujet : Séminaire GDR HOWDI - Preden ROULLEAU 20/07 11am

Heure : 20 juil. 2021 11:00 AM Paris

https://zoom.us/j/96918566063?pwd=bmRFNmpkWUl1bVdiUTRUejNQTzg1dz09

Lundi, 17 Juin 2021 (14h) :
Spin and valley properties in transition metal dichalcogenide : from monolayers to hybrid structures
Plus d’infos ici

Séminaire virtuel mensuel sur les thématiques du GDR

Pour rompre l’isolement scientifique en cette période de pandémie, le GDR HOWDI propose à ses membres, une rencontre virtuelle mensuelle autour d’un orateur invité suivi d’un débat. Les thématiques des 4 axes du GDR seront couvertes à tour de rôle et une attention particulière sera donnée à la participation de jeunes chercheurs (doctorant en fin de thèse ou postdoc).

La première édition aura lieu le vendredi 21 mai avec la participation de Piran Kidambi (Vanderbilt Univ., USA)

Le lien zoom pour participer à la réunion sera communiqué via la newsletter du GDR ainsi que sur [ce site web- article 338].

N’hésitez pas à nous soumettre vos suggestions d’orateurs pour les prochaines éditions

Mercredi après-midi 24 mars 2021 (13h30)
les conditions sanitaires ne nous permettent pas encore de réunir physiquement la communauté du nouveau GDR HOWDI, néanmoins, nous souhaitons marquer ce nouveau départ par un événement virtuel sur une demi-journée le mercredi 24 mars 2021 après midi. Le programme sera annoncé prochainement ; il comprendra une présentation générale des grandes thématiques et du nouveau contour du GDR, quelques exposés scientifiques sur des avancées récentes et une discussion libre sur vos attentes et vos souhaits pour les futures actions du GDR.

Le programme préliminaire est disponible ici.

Voici le lien zoom pour rejoindre la réunion
ID de réunion : 831 4177 7570 ; Code secret : 956936

HOWDI : HeterOstructures of van der Waals materials with low DImensionality
For the coming five years, our network (GDR after "groupement de recherche") will cover the study of van der Waals heterostructures, following four main directions :
 synthesis, nanofabrication, caracterisations
 electronic transport and its relationship with other fields
 optics, excitonics, photonics
 magnetism, spintronics, electronic correlations