用于轨道电子学的手性晶体轨道拓扑
介观与纳米尺度物理
2024-10-29 v1 材料科学
摘要
手性在自然界中无处不在，并表现为包括化学反应、生物过程和电子量子输运在内的广泛现象。在量子材料中，费米子的手性（由电子自旋与动量之间的相对方向给出）与电子态的能带拓扑相关。在此，我们表明在诸如 CoSi 的结构手性材料中，轨道角动量（OAM）作为这类非常规拓扑半金属中非平庸能带拓扑的主要驱动因素，即使自旋轨道耦合可以忽略不计。体态中多重手性费米子的非平庸轨道-动量锁定导致了表面螺旋形费米弧的显著 OAM 纹理。我们的发现总体上突出了轨道自由度对电子态手性和拓扑的关键作用，并为拓扑手性半金属在轨道电子学器件中的应用铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2410.20607,
title = {Orbital Topology of Chiral Crystals for Orbitronics},
author = {Kenta Hagiwara and Ying-Jiun Chen and Dongwook Go and Xin Liang Tan and Sergii Grytsiuk and Kui-Hon Ou Yang and Guo-Jiun Shu and Jing Chien and Yi-Hsin Shen and Xiang-Lin Huang and Fang-Cheng Chou and Iulia Cojocariu and Vitaliy Feyer and Minn-Tsong Lin and Stefan Blügel and Claus Michael Schneider and Yuriy Mokrousov and Christian Tusche},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.20607},
year = {2024}
}