多铁体中的体 Rashba 效应：对 BiCoO3 的理论预言
强关联电子
2019-12-18 v1
摘要
我们提出在多铁性材料（例如具有极性晶体结构的反铁磁系统）中出现的体 Rashba 效应的概念。根据对称性考虑，尽管时间反演和空间反演对称性均被破坏，仍存在特定的自旋翻转操作将磁晶体结构中相反自旋的格点联系起来。因此，在动量空间中的某些高对称点上，磁点群允许自旋角动量与线动量锁定，这是 Rashba 效应的典型特征。在这种情况下，可由自旋轨道耦合引起自旋分裂效应，类似于非磁性 Rashba 系统中发生的情况。作为一个原型例子，对极性结构中反铁磁 BiCoO3 的第一性原理计算表明，在导带底出现了大的类 Rashba 能带与自旋分裂，其具有来自 Bi-p 轨道态的大权重。此外，我们表明这种多铁体的自旋纹理可通过施加磁场来调制。特别地，预言外加面内磁场不仅会引起自旋倾斜，还会引起等能轮廓的畸变以及自旋涡旋（以高对称点为中心且为 Rashba 效应特征）沿垂直于外加场方向的移动。
引用
@article{arxiv.1910.06758,
title = {Bulk Rashba Effect in Multiferroics: a theoretical prediction for BiCoO3},
author = {Kunihiko Yamauchi and Paolo Barone and Silvia Picozzi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.06758},
year = {2019}
}
备注
6 pages, 5 figures, submitted for publication