手征磁序的拓扑霍尔效应

来源 :兰州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yhch157
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
量子物质的拓扑激发是凝聚态物理近年来广泛关注的重要课题。电子系统中的拓扑量子态已经获得理论研究的深入探讨,并得到了相应实验的定量观测。通过霍尔效应实现了对电子能带结构拓扑性质的精确刻画,发现其与整个布里渊区的Berry曲率紧密相关。原则上,拓扑能带的物理概念与(准)粒子的统计性质无关。因此,对拓扑型激发的寻找可以拓展到中性玻色系统中,例如磁振子体系。本论文中,我们首先简单回顾了磁性绝缘体中磁振子拓扑性质研究的现状,并且确认这些霍尔型效应对应于时间反演对称性(潜在)破缺的磁振子陈绝缘体。对于铁磁体,标量自旋手征(scalar spin chirality)以ring-exchange的形式出现,为磁振子的运动提供了虚磁场。基于线性响应理论,热霍尔电导与Berry曲率之间密切的关系被严格证明。另一方面,对于诸如阻挫Kagome结构的反铁磁系统,通常认为非共面的自旋构型具有非零的平均标量自旋手征,从而在宏观上破坏了体系的时间反演对称性,引起非平庸的磁振子拓扑态并导致霍尔效应。细致的分析表明,不同于铁磁系统,现有的理论关于自旋手征对反铁磁绝缘体中霍尔效应的作用在许多方面是令人费解,也是自相矛盾的。在后续章节中,纯自旋系统的霍尔输运被证明是一种手征驱动的效应。通过揭示Dzyaloshinskii-Moriya相互作用(DMI)与标量自旋手征之间潜在的关系,我们发展了反铁磁系统中的磁振子热霍尔效应理论。分析表明,Spin chirality的动力学涨落直接对应于磁振子能带非平庸的拓扑。在黄钾铁矾KFe3(OH)6(SO42和BaCu3V2O8(OH)2等存在面内DMI的材料中,即使考虑共面的q=0的磁性结构,时间反演对称性仍然可以被spin chirality的涨落所破缺。自旋波哈密顿量亦受到由面内DMI所确定的虚磁通影响,从而获得非平庸的磁振子拓扑能带以及相对应的非零陈数,而不需要倾斜的非共面磁序。进一步地,热霍尔电导与倾斜角的依赖关系也被详细地讨论和刻画。这些研究结果澄清和发展了磁性系统中自旋手征驱动拓扑霍尔效应的原理和机制。
其他文献
气流床气化是现代煤化工行业广泛采用的主流煤气化技术,不断提高气流床气化炉的气化效率是学术界和技术界关注的热点,为此本文提出了一种热解-气化耦合的两段气流床气化工艺,
生命早期是人体生理、免疫系统、代谢及结构发育的关键时期,这一时期母亲的膳食摄入、婴儿的喂养方式等均可对婴幼儿生长发育及代谢健康产生长期影响。生命早期的营养支持,如
免疫介导的炎症性疾病(IMID)是影响不同器官和系统的高度致残性慢性疾病。有共同的炎症机制和免疫失调,伴有慢性炎症是疾病的基本表现。IMID涉及多个学科(消化、风湿、皮肤、
为更好的防护处于正常行驶阶段的列车由于不能很好的分路情况时的红灯,使得处于次区间的列车能够更好的进行安全运行。为此相关部门对自动闭塞段信号系统予以了非常高的重视,
根据上海市集成电路行业协会对本市168家集成电路主要企业的跟踪统计,2016年5月份全市集成电路产业销售收入为75.4亿元,比去年同期增长7.98%,比今年4月份稍有1.11%上升。随着集成电路
目的了解某市熟肉制品所致食物中毒的状况,为预防控制该类食物中毒提供依据。方法收集某市近7年报告的熟肉制品所致食物中毒的资料,录入电脑后统计分析。结果年均发生4.57起熟肉
目的了解广州市近年来蠕虫在人群中的感染状况及流行特点,为制订防治策略提供依据。方法根据本市各区的地理分布,连续4年分期分批选择不同职业的人群作为调查对象,采用改良加藤
利用数码相机作为成像亮度测量装置获取亮度分布,较传统的点式亮度计更为便捷高效。分析数码相机成像流程数码相机成像流程及色彩空间转换算法,对比按不同输出图像色彩空间制
目的:对TIPS术后肝性脑病的患者进行分析,评价TIPS术后肝性脑病发病的危险因素。明确不同类型支架在TIPS应用中的效果有无差异。本研究以使用不同支架行TIPS手术的患者为研究
目的了解湖南地区广州管圆线虫宿主及疫源地的分布。方法从野外、餐饮店、农贸市场等场所采集食用淡水螺、陆生螺、蛞蝓、虾、溪蟹、鱼和青蛙,用组织捣碎匀浆法及过筛沉淀法检