宇称 - 时间对称性破缺引发的涌现现象：奇阶效应与偶阶效应
材料科学
2024-10-01 v1 应用物理
摘要
对称性往往支配着自然定律，而对称性破缺则伴随着新的序参量和涌现的可观测现象。在此，我们聚焦于宇称 (P)-时间 (T) 对称性破缺，该破缺解除了 Kramers 简并，从而保证了激发谱中存在非平凡的自旋织构。为了获得非零的可测量量，我们利用对称性操作相似性 (symmetry operational similarity, SOS) 的概念，该方法考虑的是样品与实验装置之间的对称性关系，而非特定耦合项的对称性。即使没有特定的耦合项，这种 SOS 方法也能判断相关现象是零效应、非零奇阶效应还是非零偶阶效应。我们系统地讨论了大量稳态物理现象，其中破缺 P-T 对称性是必要条件。这些现象包括奇阶或偶阶反常霍尔效应、光学活性、横向磁场中的方向非互易性、对角或非对角电流诱导磁化（电流可与电子、声子或光相关）、对角或非对角压磁性和压电性。其中一些现象通过 P 到 T 变换被发现是彼此共轭的。我们的研究揭示了大量用于各种奇异物理现象的非传统候选材料，其中许多现象在标准的耦合项/张量方法中从未实现，为对称性指导的材料设计和发现提供了一条变革性且非常规的途径。
引用
@article{arxiv.2402.13875,
title = {Emergent Phenomena with Broken Parity-Time Symmetry: Odd-order vs. Even-order Effects},
author = {Sang-Wook Cheong and Fei-Ting Huang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.13875},
year = {2024}
}
备注
29 pages, 3 figures, 1 Table