具有库仑交换相互作用的量子系统自旋动力学的新微观表示

存在一种考虑原子间库仑交换相互作用的朗道-利夫希茨方程,由项$\sim\bm{s}\times\triangle\bm{s}$表示。另一方面,磁性材料中的离子在$d$壳层上具有若干价电子,因此自旋$S>1$的多电子原子的哈密顿量应包含双二次交换相互作用。我们首先利用多粒子量子流体动力学方法,提出一种含显式双二次交换相互作用的自旋密度演化方程的新基本微观推导。自旋密度演化方程由多粒子薛定谔-泡利方程导出,并包含通常的库仑交换相互作用与双二次交换的贡献。此外,导出的自旋密度演化方程中的双二次交换转矩正比于自旋$\textit{S = 1}$原子介质向列张量。我们的方法对多铁性材料中磁电效应的进一步研究可能极具吸引力。