磁电响应在共线反磁锶形链中的研究: 超越常规低能模型的下渼方法
强关联电子
2026-05-11 v1
摘要
反磁性材料中的磁电(ME)效应提供了探索由对称性驱动的交叉相关响应的肥沃平台，但其微观起源往往在简化的低能描述中被遮蔽。在本研究中，我们采用包含 和 轨道自由度的多轨道紧密绑定模型，重新审视共线反磁锶形链中磁电效应的微观机制。基于 Kubo 公式的解析和数值计算表明，ME 响应由通过 -- 混合激活的轨道自由度主导，而自旋贡献因自旋守恒而消失。为阐明低能描述，我们推导投影到 轨道子空间上的有效哈密顿量。我们指出，在该有效模型中直接应用 Kubo 公式会无法捕捉 ME 响应。通过系统性地将轨道混合的顶点校正纳入响应函数中，可解决此问题。此外，通过引入准粒子重整化方案，我们构建保持守恒律并准确再现完整多轨道结果的重整化 Kubo 公式。我们的分析重新审视了传统低能视角，揭示了 ME 效应源于顶点校正中编码的虚拟轨道间过程，而非来自裸低能哈密顿量。此处发展的有效框架提供了轨道驱动 ME 响应的统一微观理解，并为纳入混合效应提供了系统方法，超越简单低能模型。
引用
@article{arxiv.2605.07118,
title = {Revisiting magnetoelectric response in collinear antiferromagnetic zigzag chains: A downfolding approach beyond conventional low-energy models},
author = {Shuhei Kanda and Satoru Hayami},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.07118},
year = {2026}
}
备注
16 pages, 7 figures