Продемонстрированы механизмы нарушения взаимности в нелинейной оптике, обусловленные тороидальным дипольным моментом, который характеризует нетривиальные пространственные распределения спинов в твердых телах. Использование фемтосекундной спектроскопии высокого разрешения в области электронных резонансов в магнитоэлектрическом антиферромагнетике CuB₂O₄ показало (см. Рис.1), что эффект невзаимности достигает 100 % вследствие интерференции нелинейных когерентных источников генерации второй гармоники, возникающих вследствие тороидального дипольного момента, приложенного магнитного поля и нецентросимметричной кристаллографической структуры. Экспериментальные результаты подтверждены теорией, основанной на феноменологическом анализе магнитной симметрии CuB₂O₄.

Публикации

1. J. Mund, D.R. Yakovlev, A.N. Poddubny, R.M. Dubrovin, M. Bayer, R.V. Pisarev, ?Toroidal nonreciprocity of optical second harmonic generation?, Rhys. Rev. B 103, L180410 (2021)