晶体对称性筛选的反磁性绝缘体中纯自旋光电流
材料科学
2026-05-21 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
在金属反磁性材料中产生时反演奇异自旋电流已引起广泛关注，但在绝缘体材料中产生纯自旋电流仍然具有挑战性和理想性，因为绝缘体常常存在于反磁性材料中。非线性光勒曼效应为在绝缘体中产生自旋电流提供了可行的方法。我们在此揭示了反磁性材料中自旋与电荷光电流受晶体点群对称性保护的机制。与时空对称性材料不同，后者中自旋轨道耦合( SOC)可显著诱导电流，而反磁性材料中的自旋电流可在特定晶体方向上作为纯自旋电流存在，无需SOC。我们采用第一性原理计算验证了该预测，适用于多种材料，包括六方MnTe和多铁BiFeO3。此外，我们阐明了BiFeO3中被忽略的线性注入电流机制由SOC引起，这可能解释了多铁材料中增强的体光电效应。
引用
@article{arxiv.2412.09216,
title = {Crystal Symmetry Selected Pure Spin Photocurrent in Altermagnetic Insulators},
author = {Ruizhi Dong and Ranquan Cao and Dian Tan and Ruixiang Fei},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.09216},
year = {2026}
}