Terahertz 自旋轨道力矩作为绝缘体 antiferromagnet Cr$_{2}$O$_{3}$ 中自旋动力学的驱动力
材料科学
2026-04-07 v2
摘要
与传统观念相反,即使是金属磁性体才会产生由电流驱动的自旋动力学,我们在理论上预测这种现象也能在磁性绝缘体中实现,具体指磁电 antiferromagnet 。我们揭示了由 THz 电场驱动的位移电流能够在该绝缘体系统中产生 Néel 自旋轨道力矩。通过引入一种源自 离子偶极矩的替代电偶极序参数,我们结合对称性分析和拉格朗日方法,发现位移电流与抗磁性自旋相耦合,从而实现对抗磁性序的超快控制。推导的运动方程表明,这一效应与线性磁电响应相竞争,为在绝缘体中操控抗磁性序提供了新途径。我们的发现表明,绝缘体抗磁性体是实现电场驱动抗磁性自旋器件的可行平台,并为非金属自旋轨道力矩材料的通用设计原则提供了指导。
引用
@article{arxiv.2507.23367,
title = {Terahertz spin-orbit torque as a drive of spin dynamics in the insulating antiferromagnet Cr$_{2}$O$_{3}$},
author = {R. M. Dubrovin and Z. V. Gareeva and A. V. Kimel and A. K. Zvezdin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.23367},
year = {2026}
}
备注
9 pages, 3 figures