具有线性自旋轨道耦合的三维电子气中的RKKY相互作用

我们从理论上研究了线性自旋轨道耦合对两种三维非中心对称系统中磁性杂质之间Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida相互作用的影响。研究发现，除了传统的海森堡相互作用外，线性自旋轨道耦合还导致了Dzyaloshinskii-Moriya相互作用和伊辛相互作用。这些相互作用具有与三维电子气和狄拉克/外尔半金属不同的距离函数。在弱自旋轨道耦合极限下，海森堡相互作用在中等大小的参数区域内占主导地位。足够强的Rashba自旋轨道耦合使得在某些区域Dzyaloshinskii-Moriya相互作用或伊辛相互作用超过海森堡相互作用。费米面拓扑的变化导致距离函数振荡周期的一些定量变化。碲卤化铋家族BiTe$X$ ($X$ = Br, Cl, I)中Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida相互作用的各向异性源于Rashba自旋轨道耦合的具体形式和有效质量的各向异性。我们的工作为理解观察到的自旋织构以及这些材料在自旋电子学中的应用提供了一些见解。