倾斜自旋引起的电偶极矩：一个局域对称性理论
摘要
一对具有倾斜自旋Sa、Sb的磁性原子可以产生电偶极矩P。理论文献中出现了几种关于这种矩行为的形式，其中一些已被用来解释在各种多铁性材料中发现的实验结果。这些形式具体为P1 ~ R x (Sa x Sb)；P2 ~ Sa x Sb；以及P3 ~ Sa (R . Sa) - Sb (R . Sb)，其中R是原子的相对位置，Sa、Sb是单位矢量。为了统一和推广这些不同形式，我们将P视为自旋分量的最一般二次函数，该函数在Sa和Sb共线时消失，即我们考虑需要自旋倾斜的最一般表达式。这项研究揭示了新的形式。我们将Moriya关于(标量) Dzyaloshinskii-Moriya能量D. Sa x Sb的对称性考虑（这导致了对D的限制）推广到矢量P。这提供了一个严格的对称性论证，表明无论原子及其环境的对称性有多高，P1都是允许的，并对所有其他贡献给出了限制。该分析暗示了现有微观模型中遗漏的项，提出了CuXO2（X=Fe, Cr）的“正确螺旋结构”中发现铁电性背后的新机制，并预测了RbFe(MoO4)2的反铁磁和铁电有序相中一种不寻常的反铁电有序。
引用
@article{arxiv.0808.0336,
title = {Canted-spin-caused electric dipoles: a local symmetry theory},
author = {T. A. Kaplan and S. D. Mahanti},
journal= {arXiv preprint arXiv:0808.0336},
year = {2013}
}
备注
11 pages, 2 figures. The present work is a considerable generalization of the earlier version. It corrects the statement in the abstract as to the generality of the expression for Delta. Clarification of the term 'canted-spin-caused' is given, and adds application to additional experimental examples