由自旋量几何揭示自旋传输

我们提出了自旋量几何框架，这与 Bloch 电子的自旋自由度密切相关，包含自旋量几何张量（QGT）和最近引入的泊马姆 QGT，以阐明自旋传输。我们表明，自旋 QGT 和泊马姆 QGT 分别提供了揭示已知自旋电流（如固有自旋格林效应）和自旋磁化（如爱德华特效应）的统一框架，这些电子在电场下。此外，我们预测了线性位移自旋格林效应，其中交变电场可在绝缘体系统中诱导横向自旋电流。进一步，我们提出两种新型非线性自旋响应：非线性 Drude 自旋电流（NDSC）和非线性 Drude 自旋磁化（NDSM），这两种效应均呈现对松弛时间的平方依赖，类似于非线性 Drude 电流，由“自旋量几何”控制。最后，我们使用拓扑绝缘体的 Dirac 模型评估了 NDSC 和 NDSM，发现在适度肮脏的 regime 下，NDSC 和 NDSM 可以超过其各自的非线性本征对应物，这些对应物最近在自旋电子学中引起了广泛关注。