p 磁性材料中高度有效的非相对论艾德尔斯坦效应
介观与纳米尺度物理
2024-11-26 v1 材料科学
摘要
电荷到自旋转换，即所谓的艾德尔斯坦效应(EE)，的起源和效率通常与自旋轨道耦合机制相关联，这需要材料中包含重元素且处于非中心对称环境中。然而我们演示了即使在没有自旋轨道耦合的情况下，也可实现高度有效的自旋-电荷转换，这通过在最近被识别的平面 p 磁性材料中实现。这些材料中的非相对论艾德尔斯坦效应(NREE)表现出与相对论性 EE 不同的现象学，特别是强各向异性响应和由自旋对称性导致的垂直偏向自旋密度。我们通过简化的紧束缚模型说明了 NREE，允许与不同系统进行直接比较。通过第一性原理计算，我们进一步确定了磁性材料 CeNiAsO 作为一种高效 NREE 材料，显示其响应比最大化的相对论性 EE 以及其他报道的 NREE（在非磁性磁性系统中破坏时间反演对称性）大约高出 25 倍。这突显了在 p 磁性系统中实现高效自旋-电荷转换的潜力。
引用
@article{arxiv.2411.16378,
title = {Highly Efficient Non-relativistic Edelstein effect in p-wave magnets},
author = {Atasi Chakraborty and Anna Birk Hellenes and Rodrigo Jaeschke-Ubiergo and Tomas Jungwirth and Libor Šmejkal and Jairo Sinova},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.16378},
year = {2024}
}