基于固体Wannier图的轨道霍尔效应现代方法

在轨道动力学和轨道传输领域，一个尤为重要的数量是所谓的轨道霍尔导电率（OHC），其表达式基于速度算子和轨道角动量（OAM）算子。为克服对不可约位置算子进行处理的困难，常常会使用原子中心近似，这只捕获OAM算子局部贡献的部分。在本文中，我们提出了一种新方法，通过Wannier函数基底对OAM算子进行量化，这种方法基于轨道磁化理论，能够捕获OHC的局部贡献和迁移贡献。通过对 various materials进行第一性原理计算，我们表明，与常见近似方法相比，非局域效应引起的OHC显著修正。我们的做法改进了对固体中OAM的理解，允许对复杂材料中的各种轨道效应进行精确估计。