铁磁蜂窝与锯齿晶格的磁子轨道角动量

通过将磁子能带 $n$ 的规范 $\lambda_n(k)$ 按动量 ${\bf k} =(k,\phi )$ 的谐波展开，我们证明磁子轨道角动量 $O_n({\bf k})$ 唯一可观测的分量是其在所有角度 $\phi$ 上的角平均，记为 $F_n(k)$。对于铁磁（FM）蜂窝和锯齿晶格，我们均表明在存在 Dzyalloshinzkii-Moriya（DM）相互作用时 $F_n(k)$ 非零。具有交换相互作用 $0<J_1< J_2$ 的 FM 锯齿晶格模型提供了一个可观测轨道角动量效应的新体系。对于沿 $x$ 和 $y$ 轴具有相等交换相互作用 $J_{1x}$ 和 $J_{1y}$ 的锯齿模型，磁子能带在布里渊区边界 $k_x-k_y =\pm \pi/a$ 处简并，且陈数 $C_n$ 定义不良。然而，具有 $J_{1y}\ne J_{1x}$ 的修正模型消除了这些简并，并为两条磁子能带产生了定义良好的陈数 $C_n=\pm 1$。当 $J_{1y}=J_{1x}$ 时，FM 锯齿晶格的热导率 $\kappa^{xy}(T)$ 在 $J_2/J_1>6$ 时最大，但在高温下仍约为 FM 蜂窝晶格的四分之一。由于能带简并的消除，当 $J_{1y}\ne J_{1x}$ 时 $\kappa^{xy}(T)$ 略有增强。