铁磁体中规范场诱导的自旋与电荷输运

我们通过考虑传导电子的自旋弛豫，提出了磁化动力学在导电铁磁体中诱导的自旋相关动势（“自旋动势”）的微观理论。该理论通过计算由两类规范场驱动的自旋和电荷输运而建立：一类是普通电磁场 $A^{\rm em}_{\mu}$，另一类是由动态磁织构诱导的有效规范场 $A^{z}_{\mu}$。后者作用于自旋通道并产生自旋动势。研究发现，在存在自旋翻转过程时，作为对 $A^{z}_{\mu}$ 线性响应的电流并非规范不变的。这一事实通过昂萨格倒易关系与自旋的非守恒密切相关，因此是稳健的，但表明了一种理论上的不一致性。通过考虑“旋转框架”中自旋弛豫源项的时间依赖性，如先前关于吉尔伯特阻尼的研究[J. Phys. Soc. Jpn. {\bf 76}, 063710 (2007)]所述，这一问题得以解决。该效应在保持自旋非守恒的同时恢复了规范不变性。它还给出了一个耗散性自旋动势，预期与耗散性自旋力矩（“$\beta$-项”）互为倒易。