非中心对称反铁磁体中轨道主导的 Rashba-Edelstein 效应
材料科学
2024-07-01 v1
摘要
利用电流脉冲高效操控磁序对于实现快速自旋电子器件十分理想。Rashba-Edelstein 效应在非中心对称系统中通过电学方式诱导出自旋极化，为实现电流诱导的交错自旋轨道力矩提供了一种手段。该效应最初是针对自旋预测的，而其轨道对应部分至今被忽视。在此，我们提出一种广义的 Rashba-Edelstein 效应，它不仅产生自旋极化，还产生轨道极化，我们发现后者远不可忽略，并可能在磁化动力学中发挥关键作用。我们表明轨道 Rashba-Edelstein 效应的存在不需要自旋轨道耦合。我们给出了非中心对称反铁磁体 CuMnAs 和 Mn2Au 的频率依赖自旋与轨道 Rashba-Edelstein 磁化率张量的第一性原理计算。我们表明电诱导的局域磁化既有交错的面内分量，也有非交错的面外分量，并可表现出类 Rashba 或类 Dresselhaus 对称性，取决于磁构型。此外，非磁性原子上也存在诱导的局域磁化，在 Mn2Au 中比在 CuMnAs 中更小。我们计算出在光学频率下可观的诱导磁化，这表明电场驱动的翻转可在高得多的频率下实现。
引用
@article{arxiv.1905.08279,
title = {Orbitally Dominated Rashba-Edelstein Effect in Noncentrosymmetric Antiferromagnets},
author = {Leandro Salemi and Marco Berritta and Ashis K. Nandy and Peter M. Oppeneer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.08279},
year = {2024}
}
备注
10 pages, 5 figures