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磁化铂和钯中的反常能斯特和霍尔效应

材料科学 2014-06-10 v1

摘要

我们在基于相对论能带结构的贝里相位形式体系内,研究了自旋电子学中广泛使用的邻近效应诱导的铁磁性钯和铂中的反常能斯特效应(ANE)和反常霍尔效应(AHE)。我们发现,反常霍尔电导率(σxyA\sigma_{xy}^A)和反常能斯特电导率(αxyA\alpha_{xy}^A)可以通过关系式σxyA=ΔexeσxyS(EF)\sigma_{xy}^A =\Delta_{ex}\frac{e}{\hbar}\sigma_{xy}^S(E_F)'αxyA=π23kB2TΔexσxys(μ)\alpha_{xy}^A = -\frac{\pi^2}{3}\frac{k_B^2T\Delta_{ex}}{\hbar}\sigma_{xy}^s(\mu)''分别与自旋霍尔电导率(σxyS\sigma_{xy}^S)和能带交换劈裂(Δex\Delta_{ex})相关联。特别地,这些关系将预测磁化Pt(Pd)中的σxyA\sigma_{xy}^A为正(负),因为σxyS(EF)\sigma_{xy}^S(E_F)'为正(负)。此外,σxyA\sigma_{xy}^AαxyA\alpha_{xy}^A都近似与诱导自旋磁矩(msm_s)成正比,因为Δex\Delta_{ex}msm_s的线性函数。利用文献报道的磁化Pt和Pd中的msm_s,我们预测磁性铂和钯中的本征反常能斯特电导率(ANC)将是巨大的,比例如铁大十倍,而本征反常霍尔电导率(AHC)也将是显著的。

关键词

引用

@article{arxiv.1406.1029,
  title  = {Anomalous Nernst and Hall effects in magnetized platinum and palladium},
  author = {G. Y. Guo and Q. Niu and N. Nagaosa},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1406.1029},
  year   = {2014}
}

备注

Accepted for publication in the Physical Review B