贝里曲率材料中的回转霍尔效应

我们研究了在具有回转点群的二维和三维金属中由直流输运电流 passage 引起的交流霍尔响应——回转霍尔效应——并将非中心对称金属中电流诱导的光学活性现象作为我们理论的一个物理应用加以考虑。尽管该效应预期存在于任意非中心对称金属的单晶中，我们预期它在对映体 Weyl 半金属中最强。使用半经典动理学方程方法，我们给出了回转霍尔效应背后的若干机制。其中，内禀机制由贝里曲率偶极子决定，而外禀杂质诱导过程则与偏斜散射和侧跳现象相关。一般而言，内禀与外禀贡献量级相近。我们讨论了在所有实际感兴趣频率下的回转霍尔效应，从直流输运极限到光学频率。我们表明，对于相比于相关能带分裂较小的频率，三维材料中回转霍尔张量的迹正比于一个拓扑的、量子化的贝里电荷，因此在回转 Weyl 系统中是鲁棒的。这意味着强回转 Weyl 半金属的多晶将表现出强电流诱导光学活性，而多晶普通金属的响应消失。因此，电流诱导光学活性可被视为鉴别材料拓扑性质的有价值工具。