无反演对称体系中的电流诱导轨道磁化
材料科学
2020-11-23 v1
摘要
在时间反演对称体系中，平衡态轨道磁化为零。近来有研究提出，在螺旋晶体结构中轨道磁化可像经典螺线管那样由电流诱导产生。本文将此理论推广，研究更广泛一类无反演对称体系中的电流诱导轨道磁化。首先，我们考虑无反演对称的极性金属，发现即便没有自旋轨道耦合，电流诱导轨道磁化也会出现在垂直于电流的方向上。利用微扰方法，我们从物理上阐明了极性金属中电流诱导轨道磁化的产生机制。作为例子，我们计算了 SnP 中的电流诱导轨道磁化，发现其可能大到足以被测量。接着，我们考虑无反演对称的二维体系，建立了利用厚度方向实空间坐标计算面内方向电流诱导轨道磁化的方法。将此理论应用于绝缘体表面与界面，我们发现沿表面与界面的电流会诱导出垂直于电流的轨道磁化。
引用
@article{arxiv.2010.12159,
title = {Current-induced orbital magnetization in systems without inversion symmetry},
author = {D. Hara and M. S. Bahramy and S. Murakami},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.12159},
year = {2020}
}
备注
12 pages, 11 figures, to appear in Phys. Rev. B