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具有 Rashba 自旋轨道耦合的螺旋磁体中 $p$ 波自旋极化的命运

介观与纳米尺度物理 2025-06-02 v2

摘要

最近人们认识到,具有共面磁序且在时间反演与半晶格平移的联合操作下保持不变的磁系统,其能带具有对称性保护的 p 波自旋极化。这种 pp 波磁体是非常规三重态超导配子的自旋类比,在自旋电子学中显示出应用前景。金属螺旋磁体提供了 pp 波磁性的实现,但这种序通常出现在缺乏反演对称性的系统中,因此 Rashba 自旋轨道相互作用可能很显著。因此,一个重要的问题是 pp 波自旋极化的幅度和存在如何受 Rashba 自旋轨道相互作用的影响。在此,我们证明,虽然除非螺旋周期经过精细调节,否则极化能带的 pp 波对称性在螺旋磁体中严格来说会被这种自旋轨道相互作用消除,但除非螺旋周期仅为几个晶格位点,否则其与 pp 波对称性的实际定量偏差极其微弱。此后,我们表明 pp 波磁性在反铁磁耦合的螺旋对中变得完全鲁棒。更准确地说,无论周期性如何,也无论自旋轨道相互作用的强度如何,能带的 pp 波自旋极化都会出现。这表明反铁磁耦合的螺旋磁链产生鲁棒的 pp 波自旋极化,且无需精细调节,使其对潜在的自旋电子学应用具有吸引力。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.12246,
  title  = {The fate of $p$-wave spin polarization in helimagnets with Rashba spin-orbit coupling},
  author = {Erik Wegner Hodt and Hendrik Bentmann and Jacob Linder},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.12246},
  year   = {2025}
}