Haldane 模型的自旋 Berry 曲率

电子系统中累积的几何 Berry 相对经典自由度的慢动力学的反馈由 Berry 曲率支配。本文研究局域磁矩（建模为经典自旋），其局域交换耦合于（含自旋的）陈绝缘体 Haldane 模型。在经典自旋慢动力学的涌现方程中，存在一种额外的反常几何自旋力矩，它源于相应的自旋 Berry 曲率。由于时间反演对称性被显式破缺，这在凝聚态系统中非零但通常很小。我们发展了一般理论并计算了自旋 Berry 曲率，主要在弱交换耦合极限下，于 Haldane 模型的不同参数区间中，特别是接近拓扑相变处，以及对于条带几何中耦合至锯齿边缘格点的自旋。我们详细讨论了自旋 Berry 曲率张量的空间结构、其对称性性质、其非局域元的距离依赖关系及其他性质。对于两个经典自旋的情形，几何自旋力矩的效应导致一种反常的非哈密顿自旋动力学。结果表明，自旋 Berry 曲率的大小由绝缘能隙尺寸、系统尺寸以及局域交换耦合强度决定性控制。