手性螺旋磁体中的自旋流理论

我们详细描述了手性螺旋磁体中的输运自旋流。在垂直于螺旋轴施加静磁场时，会形成磁扭结晶体（手性孤子晶格）。一旦扭结晶体在伽利略助推下开始运动，每个扭结内部就会发生自旋密度积累，并出现携带输运自旋流的感应磁偶极子的周期性阵列。扭结晶体的相干运动动态地产生了自发退磁场。该机制类似于铁磁体中畴壁运动的 Döring-Becker-Kittel 机制。为了描述扭结晶体的运动，我们不仅考虑了围绕螺旋磁构型的切向 $\phi$ 涨落，还考虑了纵向 $\theta$ 涨落。基于集体坐标方法和奇异拉格朗日系统的 Dirac 正则表述，我们推导了伴随扭结晶体运动的质量、自旋流和感应磁偶极矩的闭合公式。为了实现此处提出的理论模型，需要进行对称性适配的材料合成，其中晶体学手性与磁手性的相互作用在其中起着关键作用。