新型手性非共线交变磁体中的自旋霍尔效应和Edelstein效应

交变磁体是一类新发现的磁相，它结合了铁磁能带结构的自旋极化行为和反铁磁体的零净磁化特性。该概念最初针对共线磁体提出，后来扩展到包括某些非共线结构。最近针对共线交变磁体的朗道理论发展纳入了自旋空间对称性，为识别这类材料提供了稳健的框架。在此，我们扩展该理论以识别非共线手性材料中的交变磁多极序参量。我们证明，非共线交变磁性与手性之间的相互作用允许空间奇多极分量，导致费米面上非平凡的自旋织构和意想不到的输运现象，即使在无自旋轨道耦合（SOC）的情况下也是如此。这使得此类手性交变磁体从根本上不同于用于二维自旋电子学的众所周知的SOC驱动的Rashba-Edelstein和自旋霍尔效应。选择手性拓扑磁性材料Mn$_3$IrSi作为案例研究，我们应用玩具模型和第一性原理计算来预测实验特征，例如大的自旋霍尔和Edelstein效应，这些效应此前在交变磁体中尚未观察到。这些发现为基于手性交变磁体自旋输运特性的自旋电子学应用开辟了新领域。