交变磁体对 Kramers 自旋简并的 lifting
应用物理
2023-08-22 v1 材料科学
摘要
被 lifting 的 Kramers 自旋简并自固体能带理论诞生以来一直是凝聚态物理的核心课题之一。它支撑着已确立的实际应用以及当前的前沿研究，从磁存储技术到拓扑量子物质。传统上，被 lifting 的 Kramers 自旋简并被认为源于两种可能的内部对称性破缺机制。第一种指铁磁体的磁化打破时间反演对称性，由于非相对论交换耦合起源而往往较强。第二种机制适用于破缺反演对称性的晶体，由于源于相对论自旋轨道耦合而往往相对较弱。近期基于自旋对称性分类的理论工作确认了一种非常规磁相，称为交变磁体（altermagnetic），它能在无净磁化与反演对称性破缺的情况下实现 Kramers 自旋简并的 lifting。在此我们借助光电子能谱与 ab initio 计算给出证实。我们识别出具有消失净磁化的中心对称 MnTe 的交变磁体相所产生的两种截然不同的非常规被 lifting 的 Kramers 自旋简并机制。我们对交变磁体 lifting Kramers 自旋简并的观测可在磁学领域产生广泛影响。它推动在从绝缘体、半导体到金属和超导体等已近期被确认或数十年来被视为常规反铁磁体的扩展材料族中探索与利用这一磁相的非常规本质。
引用
@article{arxiv.2308.10681,
title = {Altermagnetic lifting of Kramers spin degeneracy},
author = {J. Krempaský and L. Šmejkal and S. W. D'Souza and M. Hajlaoui and G. Springholz and K. Uhlířová and F. Alarab and P. C. Constantinou and V. Strokov and D. Usanov and W. R. Pudelko and R. González-Hernández and A. Birk Hellenes and Z. Jansa and H. Reichlová and Z. Šobáň and R. D. Gonzalez Betancourt and P. Wadley and J. Sinova and D. Kriegner and J. Minár and J. H. Dil and T. Jungwirth},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.10681},
year = {2023}
}