一般两带模型的纵向与反常霍尔电导
强关联电子
2020-10-30 v2 材料科学
摘要
我们推导并分析了一个一般动量块对角两带模型的纵向与反常霍尔电导。该模型涵盖极广的物理上非常不同的体系,包括 N\'eel 反铁磁与螺旋自旋密度波,以及涉及自旋轨道相互作用且已知展现拓扑性质的模型。我们给出有限温度和恒定散射率 下的完整微观推导, 对两带均对角且相等但可任意大。我们确定了两条准则,可对电导进行唯一且具物理动机的分解。一方面,我们区分由所涉准粒子谱函数定义的带内与带间贡献。另一方面,我们区分由电流与电场方向交换下对称性定义的对称与反对称贡献。(对称的)带内贡献推广了仅适用于洁净极限(小 )的标准 Boltzmann 输运理论公式,而带间贡献捕捉了超越独立准粒子的带间相干效应。我们证明对称带间贡献是仅存在于有限 下的修正,并由量子度规控制。反对称带间贡献将基于 Berry 曲率的反常霍尔电导公式推广至有限 。我们解析研究了洁净(小 )与脏(大 )极限。给出了所述推导与 Bastin 和 Streda 形式体系的联系。我们将结果应用于 Chern 绝缘体、铁磁多 d 轨道及螺旋自旋密度波模型。
引用
@article{arxiv.2008.11218,
title = {Longitudinal and anomalous Hall conductivity of a general two-band model},
author = {Johannes Mitscherling},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.11218},
year = {2020}
}