The existing proposals for superfluid spin transport have been based on easy-plane magnets where the U(1) spin-rotational symmetry is spontaneously broken in equilibrium, and this has been limiting material choices for realizing superfluid spin transport to restricted class of magnets. In this work, we lift this limitation by showing that superfluid spin transport can also be realized based on easy-axis magnets, where the U(1) spin-rotational symmetry is intact in equilibrium but can be broken in non-equilibrium. Specifically, we find the condition to engender a non-equilibrium easy-cone state by applying a spin torque to easy-axis magnets, which dynamically induces the spontaneous breaking of the U(1) spin-rotational symmetry and thereby can support superfluid spin transport. By exploiting this dynamic easy-cone state, we show theoretically that superfluid spin transport can be achieved in easy-axis magnets under suitable conditions and confirmed the prediction by micromagnetic simulations. We envision that our work broadens material library for realizing superfluid spin transport, showing the potential utility of dynamic states of magnets as venue to look for spin-transport phenomena that do not occur in static magnetic backgrounds.
초유체 스핀 전송에 대한 기존 연구는 U(1) 스핀 회전 대칭이 평형상태에서 자발적으로 깨진 용이면 자석에 기반을 두었으며, 이는 초유체 스핀 전송을 실현하기 위한 물질 선택을 제한해왔다. 이 연구에서, 우리는 U(1) 스핀 회전 대칭이 평형상태에서 깨지지 않았지만 비평형상태에서는 깨질 수 있는 용이축 자석을 기반 으로 초유체 스핀 전송이 실현될 수 있다는 것을 보여줌으로써 물질 선택의 한계를 넘어선다. 구체적으로, 우리는 용이축 자석에 스핀 토크를 적용하여 U(1) 스핀 회전 대칭의 자발적인 깨짐을 동적으로 유도하여 초유체스핀전송을가능하게할수있는비평형용이원뿔상태를만드는조건을찾았다. 이동적상태의 용이원뿔 상태를 활용함으로써, 우리는 초유체 스핀 전송이 적절한 조건을 가진 용이축 자석에서 가능하다는 것을 이론적으로 보여주고 마이크로 자기 시뮬레이션을 이용하여 검증했다. 우리는 우리의 연구가 정적상 태에서 발생하지 않는 초유체 스핀 전송을 보기 위한 방법으로써 동적상태의 잠재적 유용성을 보여주고, 초유체 스핀 전송을 실현시키기 위해 물질 선택의 폭을 확장시킬 것이라고 예상한다.
