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非传统磁性:对称性分类、混合奇偶性与无约束奇偶性类别

材料科学 2026-05-21 v1 强关联电子

摘要

非传统磁性已成为凝聚态物理的变革性前沿。此类相态以 substantial non-relativistic spin splitting(NSS)特征出现,发生在symmetry-compensated磁性材料中。它们已根据其在动量反演下的自旋纹理奇偶性进行分类,导致altermagnets(偶奇偶性)和odd-parity磁性两种范式。然而,完整的对称性景观仍基本未被探索。在本Letter中,我们提出了基于自旋纹理表示论及其相关奇偶性属性的系统分类框架。该框架预测了两种尚未识别的类别:混合奇偶性磁性(HPMs)和无约束奇偶性磁性(UPMs),其中自旋纹理在其笛卡尔分量中呈现对比奇偶性,或自旋纹理的奇偶性未定义。我们导出了将HPMs划分为三个 distinct类型的通用对称性准则。重要的是,通过组合altermagnets和odd-parity磁性的自旋分裂特征,HPMs可以实现自旋电流和Edelstein效应的共存。以FePO4为例,我们进行了第一性原理计算以证明这种共存。最后,我们讨论了HPMs在自旋器件中的潜在应用。我们的工作为非传统磁性提供了完整的对称性分类,确立了HPMs作为多功能自旋器件的有前景平台。

关键词

引用

@article{arxiv.2605.21336,
  title  = {Unconventional Magnetism: Symmetry Classification, Hybrid-parity and Unconstrained-parity Classes},
  author = {Xun-Jiang Luo and Dan Li and Rui-Chun Xiao and Ding-Fu Shao and Lei Li and Mingliang Tian and Yugui Yao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2605.21336},
  year   = {2026}
}

备注

25 pages, 11 figures