掺杂FeSb2中非常规磁性的预测
材料科学
2021-11-24 v2
摘要
人们通常认为，在典型的共线反铁磁体中，无净磁化时，能带是自旋简并的（Kramers简并）。相反情况通常与全局时间反演对称性破缺（例如通过铁（反）磁性），或与自旋轨道相互作用结合空间反演对称性破缺相关。最近，另一类自旋分裂被证明出现在一些完全由对称性补偿、非相对论、共线磁体中，甚至不一定是非中心对称的。这些材料具有不仅在实空间也在动量空间中交错的非零自旋密度。这种对偶性导致了铁磁体与反铁磁体典型特征的结合。在此我们将这一新概念应用于众所周知的半导体FeSb2，并预测其在特定合金化后变为磁性，且具有此种磁性对偶性。计算所得能带相对于自旋简并节面（而非自旋轨道分裂情形中的节点）反对称地分裂。这种大（0.2 eV）自旋分裂、补偿净磁化与金属基态以及特定磁易轴的组合产生了大的反常霍尔电导率（~150 S/cm）和可观的磁光克尔效应，这些均被视为非零净磁化的标志。我们确定了反常响应中来自自旋轨道相互作用打开能隙的反Kramers节面的巨大贡献，这一机制不同于铁磁体中的节线与Weyl点。
引用
@article{arxiv.2105.06356,
title = {Prediction of unconventional magnetism in doped FeSb2},
author = {I. I. Mazin and K. Koepernik and M. D. Johannes and Rafael González-Hernández and Libor Šmejkal},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.06356},
year = {2021}
}
备注
minor corrections to the references list