时变电场驱动的自旋极化内在动态生成
介观与纳米尺度物理
2025-09-09 v1
摘要
电场控制绝缘体内的自旋是低耗能超快自旋电子学中所期待的，但其背后机制鲜有探索。本文提出了一种由时变电场驱动的自旋极化内在效应。在能带内响应 regime 中，可表述为 Berry 曲率效应，导致两个在直流极限下被禁止的现象：非磁性绝缘体中的线性自旋生成以及 对称抗磁性绝缘体中的本征 Néel 自旋轨道耦合。这些现象由场的导数而非场本身驱动，源于一级动态异常自旋极化率的量子本质。结合第一性原理计算，我们预测在非磁性单层 Bi 以及抗磁性多层 MnBiTe 中可被 terahertz 场驱动产生可观的效应，可在实验中检测。
引用
@article{arxiv.2409.09669,
title = {Intrinsic Dynamic Generation of Spin Polarization by Time-Varying Electric Field},
author = {Xukun Feng and Jin Cao and Zhi-Fan Zhang and Lay Kee Ang and Shen Lai and Hua Jiang and Cong Xiao and Shengyuan A. Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.09669},
year = {2025}
}