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Spin-orbit torques in a Rashba honeycomb antiferromagnet

机译：在Rashba蜂窝反霉菌中的旋转轨道扭矩

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摘要

Recent experiments on switching antiferromagnetic domains by electric current pulses have attracted a lot of attention to spin-orbit torques in antiferromagnets. In this work, we employ the tight-binding model solver, kwant, to compute spin-orbit torques in a two-dimensional antiferromagnet on a honeycomb lattice with strong spin-orbit interaction of Rashba type. Our model combines spin-orbit interaction, local s-d-like exchange, and scattering of conduction electrons on on-site disorder potential to provide a microscopic mechanism for angular-momentum relaxation. We consider two versions of the model: One with preserved and one with broken sublattice symmetry. A nonequilibrium staggered polarization that is responsible for the so-called Neel spin-orbit torque is shown to vanish identically in the symmetric model but may become finite if sublattice symmetry is broken. Similarly, antidamping spin-orbit torques vanish in the symmetric model but become finite and anisotropic in a model with broken sublattice symmetry. As expected, antidamping torques also reveal a sizable dependence on impurity concentration. Our numerical analysis also confirms symmetry classification of spin-orbit torques and strong torque anisotropy due to in-plane confinement of electron momenta.
机译：最近通过电流脉冲切换反铁磁结构域的实验引起了对反铁磁体中的旋转轨道扭矩引起了很多注意力。在这项工作中，我们采用紧密绑定的模型求解器，Kwant，在具有强大的Rashba类型的旋转轨道相互作用的蜂窝状晶格上计算旋转轨道扭矩。我们的模型结合了旋转轨道交互，局部S-D样交换和传导电子对现场疾病的散射，为角动量松弛提供了一种微观机制。我们考虑两个版本的模型：一个具有保存的和一个具有破坏的子分子对称性。对于所谓的Neel旋转轨道扭矩负责的非交错偏振显示在对称模型中相同地消失，但如果未分解的话，则可能成为有限的。类似地，防治旋转轨道扭矩在对称模型中消失，但在具有破坏的子分子对称的模型中成为有限和各向异性。正如预期的那样，防湿扭矩也揭示了对杂质浓度的尺寸依赖性。我们的数值分析还根据电子动力面内禁闭，确认旋转轨道扭矩和强扭矩各向异性的对称性分类。

著录项

  • 来源
    《Physical review》 |2019年第21期|214403.1-214403.13|共13页
  • 作者

    Sokolewicz Robert; Ghosh Sumit; Yudin Dmitry; Manchon Aurelien; Titov Mikhail;

  • 作者单位

    Radboud Univ Nijmegen Inst Mol & Mat NL-6525 AJ Nijmegen Netherlands;

    King Abdullah Univ Sci & Technol Phys Sci & Engn Div Thuwal 23955 Saudi Arabia|Forschungszentrum Julich Peter Grunberg Inst D-52425 Julich Germany;

    Skolkovo Inst Sci & Technol Moscow 121205 Russia|Uppsala Univ Dept Phys & Astron Box 516 SE-75120 Uppsala Sweden;

    King Abdullah Univ Sci & Technol Phys Sci & Engn Div Thuwal 23955 Saudi Arabia;

    Radboud Univ Nijmegen Inst Mol & Mat NL-6525 AJ Nijmegen Netherlands|ITMO Univ Dept Nanophoton & Metamat St Petersburg 197101 Russia;

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