固体中狄拉克电子的量子输运与磁性
强关联电子
2022-11-24 v2 材料科学
摘要
相对论狄拉克方程涵盖了固体中电子现象的基础，并由此有效描述了诸如BiSe和BiTe等拓扑绝缘体的电子态。拓扑绝缘体具有无隙表面态，而且磁掺杂及由此产生的铁磁序打破时间反演对称性，从而实现量子反常霍尔和陈绝缘体。此处我们聚焦于块体，研究狄拉克电子电子性质与磁性质的相互耦合。在无载流子掺杂时，螺旋磁序通过自旋轨道耦合引起铁电极化。在掺杂的金属态中，无需均匀磁化即可产生各向异性磁电阻。我们发现电流诱导均匀磁化，反之振荡磁序诱导电流。我们的模型对所有这些现象给出了连贯统一的描述。电与磁性质的相互调控展示了反铁磁自旋电子学的实现。我们还讨论了化学计量磁拓扑绝缘体MnBiTe。
引用
@article{arxiv.2208.07255,
title = {Quantum Transport and Magnetism of Dirac Electrons in Solids},
author = {Hiroki Isobe and Naoto Nagaosa},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.07255},
year = {2022}
}
备注
7+18 pages, 1+1 figures