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三维自旋轨道耦合金属中的手性反常:电学、热学与引力反常

介观与纳米尺度物理 2023-07-19 v1 材料科学 高能物理 - 理论

摘要

外尔半金属中手性反常(即相反手性外尔节点间手性电荷与能量不守恒)的发现,激发了人们理解其对各类物理现象影响的大量兴趣。本文证明了三维自旋轨道耦合系统中存在电学、热学与引力量子手性反常。值得注意的是,这些反常涉及跨越两个费米面的手性电荷转移,这两个费米面联系于单个类外尔点,而非如外尔半金属中那样跨越相反手性的外尔节点。我们的结果表明,穿透费米面的贝里曲率通量在区分载流子的“手性”及相应的手性电荷与能量转移中起着关键作用。重要的是,我们证明了这些量子手性反常会导致有趣的热自旋输运,例如自旋能斯特效应。我们的结果表明,三维自旋轨道耦合金属为研究非相对论系统中量子手性反常与电荷及自旋输运之间的相互作用提供了一个有前景的平台。

关键词

引用

@article{arxiv.2301.02965,
  title  = {Chiral anomalies in 3D spin-orbit coupled metals: electrical, thermal, and gravitational anomaly},
  author = {Sunit Das and Kamal Das and Amit Agarwal},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2301.02965},
  year   = {2023}
}

备注

14 pages, and 4 figures. Seeking feedback, criticism or comments on this paper