由非线性霍尔效应揭示的隐藏八极序特征
介观与纳米尺度物理
2024-09-13 v2 强关联电子
摘要
用常规探针探测对称性破缺的隐藏序是磁学领域长期存在的挑战。高阶多极序——由自旋轨道耦合与晶体环境共同产生的各向异性电荷与磁化分布——是此类隐藏序的典型例子，仍非常需要新的直接探测方案。在这项工作中，我们提出将非线性霍尔效应作为金属体系中多极序的新探针。受 Pr 基重费米子化合物家族 Pr(Ti,V)Al 的启发，我们构建了传导电子与铁八极序参量耦合的最小立方晶格模型。该时间反演破缺序导致能带结构支持贝里曲率（BC）的强四极矩。利用半经典玻尔兹曼形式结合对称性分析，我们证明 BC 四极矩在交流霍尔实验中产生可测量的霍尔电压三次谐波生成 。我们还考察了霍尔响应的各向异性、无耗散性以及对序参量的依赖等性质。我们的工作开启了通过非线性输运实验研究多极序的新领域。
引用
@article{arxiv.2311.03435,
title = {Signatures of hidden octupolar order from nonlinear Hall effects},
author = {Sopheak Sorn and Adarsh S. Patri},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.03435},
year = {2024}
}
备注
5+5 pages, 4+5 figures; the two authors contributed equally to this work; v2: published in Phys. Rev. B