通过轨道混合相实验定量化电子对称性破缺
强关联电子
2026-04-20 v1 材料科学
摘要
晶体结构的对称性分类一直是预测材料物理性质的核心。虽然这种结构分类确定了哪些物理响应是对称允许的，但这些响应的大小由电子态对称性破坏程度所支配。然而，仅限于电极化和磁化等少数情况，尚未建立电子对称性破坏的量化描述符。本文提出了一种从价电子密度分布的各向异性来定量化电子对称性破坏的实验框架。我们表明，在位对称性约束下，可唯一确定支配该各向异性的轨道混合相。将该框架应用于结构手性过渡金属硅化物，我们通过同步X射线衍射观测到的价电子密度确定混合相。从获得的复数混合相出发，我们量化了电子手性 ，并理论证明它与圆极化光学直接成正比，确立 作为手性响应的预测描述符。该方法可系统应用于各种点群，为量化电子对称性破坏及预测相关物理性质提供了通用途径。
引用
@article{arxiv.2604.15906,
title = {Experimental quantification of electronic symmetry breaking through orbital hybridization phase},
author = {Shungo Aoyagi and Shunsuke Kitou and Yuiga Nakamura and Taka-hisa Arima and Naoya Kanazawa},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.15906},
year = {2026}
}
备注
21 pages, 7 figures