交变磁性钙钛矿

交变磁体是一类反铁磁体，其表现出波矢为 ${\bm q}=0$ 的交错自旋序，而在相对论自旋轨道耦合为零的极限下其净磁化强度相互抵消。最简单的情况是向上自旋和向下自旋排列在晶胞内两个晶体学等价且非由平移连接的子晶格位上，因此，该系统破坏了宏观时间反演对称性。相应地，它在能带中表现出非相对论自旋劈裂，以及自旋、电荷和晶格(轨道)自由度之间的特征交叉关联现象。这与具有 ${\bm q} \neq 0$ 且保持宏观时间反演对称性的传统 Néel 型反铁磁体形成对比，在后者中，翻转自旋的时间反演操作与平移相结合可使系统等同于其原始状态。交变磁性普遍潜藏于各种过去被认为是简单共线型反铁磁体的磁性材料中。在本文中，我们聚焦于化学式为 {\it ABX}$_3$ 的钙钛矿(这是强关联电子系统的典型平台)，并基于揭示其性质机制的微观模型研究，概述了过去研究中被忽视的交变磁性特征。我们表明，钙钛矿中各种反铁磁序与常见晶格畸变的结合，引发了一种不依赖于自旋轨道耦合的非相对论自旋劈裂及其随后的自旋流产生，以及在自旋轨道耦合存在下的反常霍尔效应。