温度梯度诱导的声子角动量
介观与纳米尺度物理
2018-10-30 v1
摘要
晶体中的声子模式一般可具有角动量。然而在保持时间反演对称性的平衡态下，该角动量相互抵消。本文表明，当施加温度梯度且热流在晶体中流动时，声子分布变为非平衡态，并由热流产生有限角动量。该机制类似于电子系统中的Edelstein效应。此效应要求具有足够低晶体学对称性的晶体，例如极性或手性晶体结构。由于原子核带正电，该声子角动量诱导磁化。此外，当晶体可自由转动时，由于总角动量守恒，生成的声子角动量会转化为晶体的刚体转动。进而，在金属晶体中，声子角动量将部分转化为电子的自旋角动量。
引用
@article{arxiv.1810.05359,
title = {Phonon Angular Momentum Induced by Temperature Gradient},
author = {Masato Hamada and Emi Minamitani and Motoaki Hirayama and Shuichi Murakami},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.05359},
year = {2018}
}
备注
10 pages, 6 figures, to appear in Phys. Rev. Lett