Mn$_2$Au中的光电流、逆法拉第效应与光自旋霍尔效应
材料科学
2023-03-09 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
在反铁磁材料中，MnAu是被研究最为深入的材料之一，并且它作为验证反铁磁磁输运与动力学相关各种想法的热门平台。近来，该材料在光学性质与光驱动反铁磁翻转方面也引起了相当大的兴趣。本工作中，我们利用第一性原理方法探究反铁磁MnAu中电荷光电流、自旋光电流与逆法拉第效应的物理。我们预测了这些效应的对称性与量级，并推测它们可用于追踪翻转过程中交错磁矩的动力学。我们的计算揭示了共线MnAu中出现大的自旋光电流，其性质可理解为自旋霍尔效应的非线性光学版本——我们称之为编码于驱动电荷与所得自旋光电流之间关系的（photospin Hall effect）。此外，我们提出即便MnAu中极小的倾斜也能产生具有特征的巨自旋光电流。我们得出结论：该材料的交错磁化与结构和电子性质的结合产生了显著光电流的独特混合，使MnAu成为先进光自旋电子学应用的独特平台。
引用
@article{arxiv.2303.04578,
title = {Photocurrents, inverse Faraday effect and photospin Hall effect in Mn$_2$Au},
author = {M. Merte and F. Freimuth and D. Go and T. Adamantopoulos and F. R. Lux and L. Plucinski and O. Gomonay and S. Blügel and Y. Mokrousov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.04578},
year = {2023}
}