未淬灭轨道角动量引起的Dzyaloshinskii-Moriya相互作用
材料科学
2023-12-13 v2
摘要
轨道电子学是一个新兴且迷人的领域，探索利用电子的轨道自由度进行信息处理。目前越来越多的轨道现象被发现，自旋-轨道耦合介导了轨道效应与自旋效应之间的相互作用，从而提供了丰富的控制机制和器件应用。在此背景下，自旋Dzyaloshinskii-Moriya相互作用（DMI）的轨道类比，即轨道DMI，值得深入探索，因为它被认为能够诱导手性轨道结构。本文中，我们利用t2g轨道的紧束缚模型结合贝里相位理论，揭示了二维正方晶格中轨道DMI的主要特征和微观机制。这种方法使我们能够研究并透明地解析反演对称性破缺、轨道交换相互作用强度和自旋-轨道耦合在塑造轨道DMI特性中的作用。通过仔细分析能带分辨贡献，我们能够理解二维磁性材料中轨道DMI及其各向异性背后的微观机制和指导原则，并揭示轨道DMI与其自旋对应物之间的基本关系，后者目前正被深入研究。从我们的工作中获得的见解有助于推进我们对轨道相关效应及其在自旋电子学中潜在应用的理解，为手性轨道电子学领域的未来研究提供了路径。
引用
@article{arxiv.2312.06054,
title = {Dzyaloshinskii-Moriya interaction from unquenched orbital angular momentum},
author = {Runze Chen and Dongwook Go and Stefan Bluegel and Weisheng Zhao and Yuriy Mokrousov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.06054},
year = {2023}
}