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应变诱导的非中心对称金属中的 Ettingshausen 效应

介观与纳米尺度物理 2025-09-03 v2

摘要

弹性变形与电子自由度耦合可产生规范场,从而导致有趣的传输性质。最近的研究表明,应变在 Weyl 半导体中诱导的手性磁场可通过手性异常 (CA) 引发有趣的磁传输。近期研究发现,CA 不一定仅是 Weyl 节点特性,而更是 Fermi 面特性,亦存在于更广泛的材料类中,例如自旋轨道耦合非中心对称金属 (SOC-NCMs)。应变、CA 以及电荷和热磁传输在 SOC-NCMs 中的相互作用尚未探索。本文我们填补了这一空白。使用 SOC-NCMs 的紧束缚模型,我们首先演示应变可引起自旋轨道耦合各向异性并产生轴向电场。随后,基于动量依赖的入内带和跨内带散射过程的准经典 Boltzmann 传输理论,我们表明在外部磁场作用下,应变可通过 Nernst-Ettingshausen 效应产生温度梯度,其方向和行为取决于多个因素的相互作用:应变与磁场之间的夹角、是否存在 CA、洛伦兹力以及跨内带散射强度。我们进一步揭示,在外部磁场作用下,时反演对称性破缺可产生由 Berry 曲率驱动的异常 Ettingshausen 效应,这与传统由洛伦兹力驱动的效应在本质上具有区别。鉴于 SOC-NCMs 领域近期及即将到来的理论与实验进展,我们认为本研究具有时效性和相关性。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.13147,
  title  = {Strain-induced Ettingshausen effect in spin-orbit coupled noncentrosymmetric metals},
  author = {Gautham Varma K and Azaz Ahmad and Gargee Sharma},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.13147},
  year   = {2025}
}

备注

13 pages, 8 figures. Figure 2 slightly modified in this version