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基于线性和非线性电导率的$p$波磁体中自旋劈裂矢量的纯电学探测

介观与纳米尺度物理 2025-09-11 v3

摘要

pp波磁体具有动量依赖的自旋劈裂和零净磁化强度,这与交变磁体的情况类似。它对于高密度和超快存储器将非常有用,其中自旋劈裂矢量的方向可用作一个比特。自旋劈裂矢量对应于交变磁体中的Néel矢量。然而,在pp波磁体中探测自旋劈裂矢量是一个非平凡问题,因为时间反演对称性得以保持,而在交变磁体中这不成问题,因为反常霍尔电导率由于时间反演对称性的破缺而存在。在此,我们证明,通过测量线性横向和纵向Drude电导率,可以探测pp波磁体中自旋劈裂矢量的面内分量。值得注意的是,这种测量无需使用磁化强度即可实现。此外,我们研究了在沿zz轴存在微小磁化强度的情况下,非线性Drude电导率、量子度规和Berry曲率偶极子诱导的非线性电导率。通过测量上述非线性电导率,可以探测自旋劈裂矢量的zz分量。我们在一阶微扰理论中得到了它们的解析公式,这些公式与无微扰的数值结果吻合得很好。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.21854,
  title  = {Purely electrical detection of the spin-splitting vector in $p$-wave magnets based on linear and nonlinear conductivities},
  author = {Motohiko Ezawa},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.21854},
  year   = {2025}
}

备注

11 pages, 11 figures