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相互作用外尔半金属中的轨道磁化与反常霍尔效应

强关联电子 2019-04-05 v2

摘要

铁磁外尔半金属表现出反常霍尔效应,这是其拓扑性质的结果。在非相互作用情形下,轨道磁化对化学势的导数正比于该反常霍尔效应,即Streˇ\check{\text{e}}da公式。受Mn3Sn\text{Mn}_3\text{Sn}等化合物的启发,我们在此研究当费米能级与外尔节点对齐或偏离时,由Hubbard UU建模的相互作用对这两个量的影响。在动力学平均场理论内,我们在外尔半金属区(远离相互作用诱导的莫特或能带绝缘相)发现,相互作用不仅导致相干能带与Hubbard能带之间的谱权重重分布,还导致自旋物种密度间不平衡的加剧。这种增大的不平衡使得铁磁外尔半金属中的反常霍尔效应增强。但这一相互作用诱导的自旋不平衡也补偿了各自旋物种因准粒子权重减小而带来的轨道磁化降低。综合效应导致轨道磁化对相互作用强度依赖较弱,并在小掺杂下随掺杂线性变化。Streˇ\check{\text{e}}da公式不再成立。远离绝缘相时,准粒子图像和低阶微扰理论在很大程度上能解释这些结果。

关键词

引用

@article{arxiv.1807.07508,
  title  = {Orbital magnetization and anomalous Hall effect in interacting Weyl semimetals},
  author = {S. Acheche and R. Nourafkan and A. -M. S. Tremblay},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1807.07508},
  year   = {2019}
}

备注

10 pages, 3 figures