铁基超导体中的轨道环电流

我们证明，铁基超导体相图中常见的反铁磁态必然触发以不同Fe $3d$轨道间电荷转移为特征的环电流。这一效应植根于这些材料的滑移面对称性，以及存在于1-Fe布里渊区$X$和$Y$点的原子自旋-轨道耦合，该耦合将这两个点的态联系起来。在磁矩平行于磁有序矢量方向（即铁基超导体中最常见的磁矩构型）的特殊情况下，这些环电流涉及$d_{xy}$轨道以及$d_{yz}$轨道（若磁矩沿$y$轴方向）或$d_{xz}$轨道（若磁矩沿$x$轴方向）。我们证明，轨道环电流的两个主要表现是：在磷族/硫族元素位点上出现磁矩，以及在磁有序态中出现轨道选择性能带劈裂，这两者均可通过实验探测。我们的结果突显了铁基超导体中轨道与自旋自由度之间独特的交织关系，并揭示了一种可能影响这些材料正常态和超导性质的非寻常关联相的出现。