非线性响应张量的系统分析方法

我们提出一种系统分析方法，用于识别各类线性与非线性响应张量中不可或缺的参数，缺少这些参数时响应张量将为零。利用 Keldysh 形式和 Chebyshev 多项式展开方法，将响应张量分解为与模型无关和模型有关两部分，其中后者用于提取关键参数。以铁电性 SnTe 单层的非线性霍尔效应为例演示了该方法的应用。结果表明，在该例中次近邻跃迁对非线性霍尔效应至关重要，而自旋轨道耦合并非必要。此外，通过分析最低阶中对关键参数有贡献的项，可将非线性霍尔效应的出现解释为随后两个过程：轨道磁电流效应以及由诱导轨道磁化引起的线性反常霍尔效应。由此，本方法提供了响应的微观图像。结合计算分析，该方法通过填补多种材料中隐藏自由度之间的缺失环节，促进对反常响应的进一步发现。