共线亚铁磁体中由磁振子-声子相互作用引起的热霍尔效应、自旋能斯特效应及温度梯度诱导的自旋密度
介观与纳米尺度物理
2020-04-22 v2 强关联电子
摘要
我们从理论上研究了具有破缺反演对称性的蜂窝晶格上共线亚铁磁体中的本征热霍尔效应和自旋能斯特效应。破缺的反演对称性允许最近邻之间存在面内Dzyaloshinskii-Moriya相互作用,这在线性自旋波理论中不影响磁振子谱。然而,Dzyaloshinskii-Moriya相互作用可以通过磁振子-声子相互作用在磁弹激发谱中诱导出大的贝里曲率,从而产生热霍尔电流。此外,我们发现磁弹激发可以传输自旋,这是从磁振子能带继承而来的。因此,热霍尔电流伴随着自旋能斯特电流。由于磁振子-声子相互作用不守恒自旋,我们还研究了在存在磁振子-声子相互作用的情况下由温度梯度诱导的自旋密度。我们发现,自旋密度的本征部分在具有条形几何形状的系统边界附近没有显示出非对称的自旋积累。然而,由于磁振子-声子相互作用,我们发现在具有扶手椅型边缘的系统中存在非零的总自旋密度。另一方面,自旋密度的非本征部分,由于磁振子-声子相互作用,在扶手椅型和锯齿型边缘的边界附近都显示出不对称的自旋积累。此外,我们发现在具有锯齿型边缘的系统中存在非零的总自旋密度。
引用
@article{arxiv.1910.07206,
title = {Thermal Hall effect, spin Nernst effect, and spin density induced by thermal gradient in collinear ferrimagnets from magnon-phonon interaction},
author = {Sungjoon Park and Naoto Nagaosa and Bohm-Jung Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.07206},
year = {2020}
}
备注
5+16 pages, 4+4 figures