螺旋磁体中铁电性的新量子流体力学描述

在稀土锰氧化物中发现了磁性与铁电性之间的强耦合，其中电极化可由特殊磁有序诱导产生。目前尚无理论模型能够研究强关联磁介电体中电极化的静态与动态性质。在本研究中，我们朝着构建此类基础模型迈出了主要一步，并在微观的 Katsura-Nagaosa-Balatsky 理论与 Mostovoy 的磁诱导极化现象学模型之间建立了直接联系。在多粒子量子流体力学方法框架内，提出了一种自旋起源铁电性的新描述。该方法应用于磁性离子晶胞的研究，其中电偶极矩正比于自旋的矢量积。我们的方法基于多粒子 Pauli 方程，并考虑了外磁场的影响。我们定义了离子晶胞的电偶极矩算符，并引入宏观极化作为该算符的量子力学平均。我们构建了一个描述非平衡极化的模型，并推导出一个新的极化演化方程。考虑了具有螺旋自旋密度波态的铁电磁体中的极化翻转，并证明所提模型能得到已知结果且可预测新效应。利用这一新方程研究极化演化，可探究动态磁电效应。