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$X$ 波磁体中近半量化平面霍尔效应:$X=p,d,f,g,i$

介观与纳米尺度物理 2025-12-19 v2

摘要

平面霍尔效应指在平面磁场存在下,电导 perpendicular to 电场。我们研究了与更高对称性 XX 波磁体 (X=p,d,f,g,iX=p,d,f,g,i) 耦合的二维金属中的平面霍尔效应,其中 X=d,g,iX=d,g,i 为反磁性体。XX 波磁体由能带结构中节点数目 NXN_{X} 特征化,NX=1,2,3,4,6N_{X}=1,2,3,4,6 分别对应 X=p,d,f,g,iX=p,d,f,g,i。尽管该系统为金属态,但只要 Dirac 间隙极小,我们展示霍尔电导几乎为定量半值,公式为 σxy=±(e2/2h)\sigma _{xy}=\pm (e^{2}/2h) sgn(JsinNXΦ)\left( J\sin N_{X}\Phi \right) ,其中 JJXX 波磁体与电子耦合系数,Φ\Phi 为施加磁场的方向。因此,霍尔电导随 Φ\Phi 周期性变化,周期等于节点数 NXN_{X}。该特性可用于确认材料是否为 XX 波磁体。此外,JJ 的符号可作为反磁性自旋电子学中的比特。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.09472,
  title  = {Almost half-quantized planar Hall effects in $X$-wave magnets with $X=p,d,f,g,i$},
  author = {Motohiko Ezawa},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.09472},
  year   = {2025}
}

备注

8 pages, 9 figures