介观磁性材料中磁电阻的开放量子理论

磁性材料中的磁电阻（MR）源于局域磁矩与巡游电子之间的自旋交换耦合，这是一个具有挑战性的多体开放量子问题。在此，我们通过在开放量子系统框架内，利用时间无卷积投影算子方法求解自由电子与局域磁矩混合系统的刘维尔-冯·诺依曼方程，发展了一个全面的MR微观理论。我们的方法揭示了铁磁和反铁磁MR都是温度和场依赖的自旋退相干的结果，包括自旋弛豫和退相位。特别是，与自旋退相干相关的电阻由磁性材料的序参量决定，例如铁磁体中的磁化强度和反铁磁体中的Néel矢量。该理论加深了对MR的基本理解，并为解释和设计磁性材料实验提供了指导。