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多-$Q$ 六角自旋密度波与动力学生成的自旋轨道耦合:手性自旋密度波的时间反演不变对应物

强关联电子 2016-03-08 v3

摘要

我们研究具有公度 MM 点传播矢量的六角自旋通道(“三重态”)密度波。我们首先证明,单态电荷密度与电荷-电流密度波的三个 Q=MQ=M 分量可映射到具有立方晶体对称性的三维 (3D3D) 多分量 Q=0Q=0 非零角动量序。利用这一一对应,我们通过立方晶体的自旋轨道耦合电子液晶相的标准分类,定义了三重态 MM 点密度波的对称性分类。通过此分类,我们自然识别出一组非共面的自旋密度与自旋-电流密度波:手性自旋密度波及其时间反演不变对应物。这些可被视为 3D3D L=2L=2L=4L=4 自旋轨道耦合各向同性 β\beta 相序。相反,单轴自旋密度波被证明对应于 α\alpha 相。非共面三重-MM 自旋-电流密度波实现了一种新颖的 2D2D 半金属态,具有三种四分量自旋-动量锁定狄拉克锥,受类似于非对称素对称性的晶体对称性保护,并位于平庸绝缘体与拓扑绝缘体的边界。此外,我们指出,一类特殊的经典自旋态——定义为尊重所有晶格对称性直至全局自旋旋转的古典自旋态——可从电子三重态密度波的对称性分类自然获得。这些对称经典自旋态是手性自旋液体的经典长程有序极限。

关键词

引用

@article{arxiv.1512.05673,
  title  = {Multi-$Q$ hexagonal spin density waves and dynamically generated spin-orbit coupling: time-reversal invariant analog of the chiral spin density wave},
  author = {J. W. F. Venderbos},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1512.05673},
  year   = {2016}
}

备注

14 + 4 pages, 5 + 0 figures; published version