破坏取消定理与更高阶自旋-张量哈尔效应中的共振自旋-张量电导
介观与纳米尺度物理
2024-11-05 v1 量子气体
摘要
近期在冷原子中模拟量子现象方面取得的进展发现了更高阶自旋-张量哈尔效应,这是对著名的自旋哈尔效应在更大自旋系统中具有自旋-张量-动量耦合的扩展。此前,有人提议 2D 电子气具有 Rashba 自旋轨道耦合可产生无耗散的横向自旋电流,即自旋哈尔效应。然而,后续工作表明,顶点校正会抵消该自旋电流,并通过不依赖于散射机制、自旋轨道耦合强度或费米能的假设而证明了这一点,即取消定理。虽然最近的提议展示了普适的自旋-张量哈尔电导,但尚不清楚其是否类似于自旋哈尔效应般消失。本文解决了这一关键问题,我们证明,考虑到来自 interbranch 和 intrabranch 转换的贡献后,rank-2 自旋-张量电流可以发散,这在某种程度上类似于量子哈尔效应。因此,该'普适'自旋-张量哈尔效应无法在有限尺寸系统中观察到。然而,我们进一步表明,当 Landau 能级在磁场下交叉时,存在'可观测的非零共振'自旋-张量哈尔电导。本文揭示了更大自旋系统的有趣电导特性,将为探索更高阶自旋-张量哈尔效应的实验研究以及其潜在器件应用提供有价值的指导。
引用
@article{arxiv.2411.01736,
title = {Cancellation theorem breaking and resonant spin-tensor Hall conductivity in higher-rank spin-tensor Hall effects},
author = {Xiaoru He and Ling-Zheng Meng and Junpeng Hou and Xi-Wang Luo and Ya-Jie Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.01736},
year = {2024}
}
备注
10 pages, 4 figures