由涌现轨道磁性驱动拓扑手性磁相互作用
介观与纳米尺度物理
2020-01-27 v3
摘要
两百年前，André-Marie Ampère发现，由穿透磁场产生电子电流的电流回路之间可以相互作用。本文表明，Ampère的观察可转移到晶格上三角自旋 plaquette 之间相互作用的量子领域，其中原子尺度的电流与一种特殊类型的电子轨道运动相关，该运动响应于相邻自旋的非共面性，而后者起到了磁场的作用。由此产生的拓扑轨道矩揭示了轨道动力学与自旋结构拓扑之间的关系。我们证明，拓扑轨道矩彼此之间以及与底层晶格自旋的相互作用产生了一种新型磁相互作用——拓扑手性相互作用——其可主导著名的 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用，从而为 realization 具有三维磁化纹理（如 magnetic hopfions）的新型手性磁材料开辟了道路。
引用
@article{arxiv.1904.02369,
title = {Topological-chiral magnetic interactions driven by emergent orbital magnetism},
author = {Sergii Grytsiuk and Jan-Philipp Hanke and Markus Hoffmann and Juba Bouaziz and Olena Gomonay and Gustav Bihlmayer and Samir Lounis and Yuriy Mokrousov and Stefan Blügel},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.02369},
year = {2020}
}