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斜向反磁性体及其朗德兰理论

强关联电子 2025-10-03 v3

摘要

斜向反磁性体在零自旋轨道耦合(SOC)极限下表现出自发的自旋能带分裂,这源于共线补偿磁性有序的存在。斜向反磁性体特有的磁晶闸对这些自旋分裂保证了在晶动量空间中具有特征各向异性。由于其在自旋器件应用潜力,这些系统引起了广泛关注。在本文中,我们提供了涵盖所有三维斜向反磁性体的通用朗德兰理论,其中磁性有序不扩大单位胞。我们确定所有容纳斜向反磁性的晶体结构,然后将其简化为一小组Distinct的可能朗德兰理论。我们确定在零SOC极限下,与能带结构自旋分裂相关的可能的局部多极子有序。我们精确地阐明了在零SOC下定义的斜向反磁性("理想"斜向反磁性)与弱SOC效应之间的联系。特别是,我们检讨了当SOC存在时对称性允许的响应函数中哪些是由自旋轨道自由理论保证的,并阐明了斜向反磁性相对于传统共线反磁性体的独特特性。最后,我们展示了这些思想如何通过考虑多个斜向反磁性候选材料进行应用。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.18025,
  title  = {Collinear Altermagnets and their Landau Theories},
  author = {Hana Schiff and Paul McClarty and Jeffrey G. Rau and Judit Romhanyi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.18025},
  year   = {2025}
}

备注

33 pages (without references), 6 figures. Updates in v2: comment/clarification on exclusion of ferrimagnets (p4), eq 5 (p8), orbital symmetry breaking and atomic altermagnetism (p3), advantages of our technique (p12), citations added (p4, 12), titles in bibliography, updated references. Typos fixed (p9, 17, 24). v3: reference error fixed (p15)