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将二维共线磁体卷曲成具有 $p$-波磁性的手性纳米管

介观与纳米尺度物理 2026-06-29 v1 材料科学

摘要

pp-波磁体是非共线补偿磁系统,在动量空间中表现出非相对论反对称自旋劈裂。其奇宇称自旋对称性实现了非常规自旋电子学功能,包括通过埃德尔斯坦效应实现的高效电荷-自旋转换。一个悬而未决的问题是,这种磁相能否从简单且广泛可得的磁性构建块中产生,而非源于本质上非共线的磁序。在此,我们表明将二维共线磁体——铁磁体、反铁磁体和交变磁体——卷曲成纳米管,会产生由曲率、手性和磁序控制的丰富自旋对称性景观。值得注意的是,承载径向或切向共面自旋织构的手性纳米管通常实现 pp-波磁性,而不管其底层共线母相如何。涌现的奇宇称自旋对称性通过反对称 pp-波自旋劈裂在电子谱和磁振子谱中均得以体现。我们的结果确立了磁性纳米管作为工程化非常规 pp-波磁性的多功能平台,并预测了非相对论埃德尔斯坦响应,其超过传统自旋轨道驱动的电荷-自旋转换一个数量级以上。

关键词

引用

@article{arxiv.2606.30214,
  title  = {Rolling Two-Dimensional Collinear Magnets into Chiral Nanotubes with $p$-Wave Magnetism},
  author = {Zhejunyu Jin and Robin R. Neumann and Rodrigo Jaeschke-Ubiergo and Jairo Sinova and Alexander Mook},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2606.30214},
  year   = {2026}
}

备注

10 pages, 4 figures