铁轴磁体:从自旋有序中产生的时间反演偶极镜像对称性违反
材料科学
2026-03-16 v1
摘要
我们研究了铁轴磁体,这是一种新型由自旋有序驱动的多费米性磁体,其中磁有序在保持时间反演和空间反演对称性的同时导致镜像对称性破坏。这些系统表现出类似铁磁体的轴向各向异性,允许光学控制铁轴极化,而其巨大的时间反演对称性使其成为反铁磁自旋器件的理想平台。通过自旋晶体学群分析,我们确定了候选材料和非相对论性铁轴磁体的本质。进一步的对称性分析表明,磁性材料中同时存在铁轴有序和金属导电性,实现了在保持金属性的同时进行铁轴相变的铁轴金属态。作为铁轴金属态的直接探针,我们提出一种由电场与Berry曲率偶极间的横向耦合通过铁轴各向异性实现的第三阶非线性霍尔效应。我们的结果确立了铁轴磁体作为非相对论性多费米性和自旋器件平台的潜力。
引用
@article{arxiv.2603.12502,
title = {Ferroaxial magnets: time-reversal-even mirror symmetry violation from spin order},
author = {Hikaru Watanabe and Yue Yu and Jin Matsuda and Daniel F. Agterberg and Ryotaro Arita},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.12502},
year = {2026}
}
备注
8pages, 4 figures