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凝聚态物理 > 中尺度与纳米尺度物理

arXiv:2507.04274 (cond-mat)
[提交于 2025年7月6日 ]

标题: 自旋分裂的磁振子带在绝缘反铁磁体中诱导纯自旋电流

标题: Spin-split magnon bands induce pure spin current in insulating altermagnets

Authors:Sankar Sarkar, Amit Agarwal
摘要: 反铁磁体通过结合零净磁化与自发的非相对论自旋分裂,为无耗散自旋输运提供了一个有前景的平台。然而,它们的磁子输运特性仍大多未被探索。在这里,我们开发了一种量子动力学理论,用于热驱动的磁子电流,该理论能够清晰地将由贝里曲率驱动的本征贡献与类似德鲁德的散射依赖项分开。将这一框架应用于具有各向异性次近邻交换和达维多夫-莫里亚相互作用的共线蜂窝反铁磁体,我们揭示了支持本征和外在自旋涅斯特和塞贝克电流的自旋分裂磁子带。对于现实参数,我们预测了一个显著的磁子自旋分裂角(约3.3度)和一种纯横向自旋电流,能够产生适合磁化切换的强自旋分裂扭矩。
摘要: Altermagnets offer a promising platform for dissipationless spin transport by combining zero net magnetization with spontaneous non-relativistic spin splitting. However, their magnonic transport properties remain largely unexplored. Here, we develop a quantum-kinetic theory for thermally driven magnon currents that cleanly separates Berry-curvature-driven intrinsic contributions from Drude-like scattering-dependent terms. Applying this framework to a collinear honeycomb antiferromagnet with anisotropic next-nearest-neighbor exchange and Dzyaloshinskii-Moriya interaction, we reveal spin-split magnon bands that support both intrinsic and extrinsic spin Nernst and Seebeck currents. For realistic parameters, we predict a sizable magnon spin-splitting angle (about 3.3 degrees) and a pure transverse spin current capable of exerting a strong spin-splitter torque suitable for magnetization switching.
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主题: 中尺度与纳米尺度物理 (cond-mat.mes-hall) ; 材料科学 (cond-mat.mtrl-sci); 强关联电子 (cond-mat.str-el)
引用方式: arXiv:2507.04274 [cond-mat.mes-hall]
  (或者 arXiv:2507.04274v1 [cond-mat.mes-hall] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2507.04274
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI(待注册)

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来自: Amit Agarwal [查看电子邮件]
[v1] 星期日, 2025 年 7 月 6 日 07:23:54 UTC (6,357 KB)
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