3d绝缘体中的Dzyaloshinskii-Moriya耦合

我们综述强关联 3d 化合物中 Dzyaloshinskii-Moriya（DM）耦合的微观理论。论文主要关注在不同类型的（超）交换相互作用和晶体场下 Dzyaloshinskii 矢量的推导、其值、取向和指向（符号）。我们既考虑反对称相互作用的 Moriya 机制，也考虑新的贡献，特别是中间配体离子上的自旋-轨道耦合的贡献。我们预测了一种新型磁现象，即具有竞争符号 Dzyaloshinskii 矢量的混合弱铁磁体中的弱亚铁磁性。我们重访铜氧化物中单键的 DM 耦合问题，明确局域自旋-轨道对 Dzyaloshinskii 矢量的贡献，聚焦于氧项。我们预测了一种由现场自旋-轨道耦合和阳离子-配体自旋密度转移导致的现场交错自旋极化的新颖令人困惑的效应。表明中间配体 NMR 测量是探测外磁场中 DM 耦合效应的有效工具。我们预测在边共享 CuO$_2$ 链中由于未补偿的氧 Dzyaloshinskii 矢量导致的强氧弱反铁磁性。我们重访由 DM 耦合直接诱导的对称自旋各向异性的效应。将对基于团簇和基于 DFT 计算的交换-相对论耦合的不同方法进行批判性分析。理论结果应用于从传统弱铁磁体（\alpha-Fe$_2$O$_3$、FeBO$_3$、FeF$_3$、RFeO$_3$、RCrO$_3$ 等）到非常规系统如弱亚铁磁体（例如 RFe$_{1-x}$Cr$_x$O$_3$）、螺旋磁体（例如 CsCuCl$_3$）和母体铜氧化物（La$_2$CuO$_4$ 等）的不同类别 3d 化合物。