Field-angle dependence of thermal Hall conductivity in a magnetically ordered Kitaev-Heisenberg system
Field-angle dependence of thermal Hall conductivity in a magnetically ordered Kitaev-Heisenberg system
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磁序基塔耶夫-海森堡系统中霍尔热导率的场角依赖性
DOI：
10.1103/physrevb.104.075121
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发表时间：
2021
影响因子：
3.7
通讯作者：
Nasu Joji
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Koyama Shinnosuke;Nasu Joji
研究了磁场作用下Kitaev-Heisenberg模型的磁激发和热霍尔效应。利用该模型中实现的磁序的自旋波理论，我们考察了自旋波色散的拓扑性质，并计算了热霍尔电导。对场-角关系的综合研究表明，热霍尔电导率对磁子的自旋有序模式和激发谱很敏感；自旋组态的非共面和激发谱中较小的磁振子间隙使热霍尔电导率增大。另一方面，我们还发现了热霍尔电导率的场角依赖关系的一个共同特征。当磁场位于自旋轴所跨越的平面上时，它就消失了。我们揭示了这种行为是Kitaev-Heisenberg模型在外场中所固有的，并证明了非对角线自旋相互作用的引入导致了热霍尔电导率中这一特征的消失。
We study magnetic excitations and thermal Hall effect on the Kitaev-Heisenberg model under magnetic fields. By employing the spin-wave theory for the magnetic orders realized in this model, we examine the topological nature of the spin-wave dispersions and calculate the thermal Hall conductivity. The comprehensive investigations on the field-angle dependence clarify that the thermal Hall conductivity is sensitive to the spin ordered pattern and excitation spectra of magnons; this quantity is enhanced by the noncoplanar spin configurations and small magnon gap in the excitation spectrum. On the other hand, we also find a common feature in the field-angle dependence of the thermal Hall conductivity. It vanishes when the magnetic field is on the planes spanned by the spin axes. We reveal that the behavior is intrinsic to the Kitaev-Heisenberg model in an applied field and demonstrate that the introduction of the off-diagonal spin interaction causes the disappearance of the feature in the thermal Hall conductivity.
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通讯作者：
H. Takagi;T. Takayama;G. Jackeli;G. Khaliullin;S. Nagler
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DOI：
--
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
--
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and Y. Matsuda
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Matsuda, Y.