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Dominance of Extrinsic Scattering Mechanisms in the Orbital Hall Effect: Graphene, Transition Metal Dichalcogenides, and Topological Antiferromagnets
Physical Review Letters ( IF 8.6 ) Pub Date : 2024-04-30 , DOI: 10.1103/physrevlett.132.186302 Hong Liu , Dimitrie Culcer
Physical Review Letters ( IF 8.6 ) Pub Date : 2024-04-30 , DOI: 10.1103/physrevlett.132.186302 Hong Liu , Dimitrie Culcer
The theory of the orbital Hall effect (OHE), a transverse flow of orbital angular momentum (OAM) in response to an electric field, has concentrated on intrinsic mechanisms. Here, using a quantum kinetic formulation, we determine the full OHE in the presence of short-range disorder using 2D massive Dirac fermions as a prototype. We find that, in doped systems, extrinsic effects associated with the Fermi surface (skew scattering and side jump) provide of the OHE. This suggests that, at experimentally relevant transport densities, the OHE is primarily extrinsic.
中文翻译:
外在散射机制在轨道霍尔效应中的主导地位:石墨烯、过渡金属二硫化物和拓扑反铁磁体
轨道霍尔效应 (OHE) 是轨道角动量 (OAM) 响应电场的横向流动,其理论集中于内在机制。在这里,我们使用量子动力学公式,使用二维大规模狄拉克费米子作为原型,确定了短程无序存在下的完整 OHE。我们发现,在掺杂系统中,与费米表面相关的外在效应(斜散射和侧跳)提供了OHE 的。这表明,在实验相关的传输密度下,OHE 主要是外在的。
更新日期:2024-05-01
中文翻译:
外在散射机制在轨道霍尔效应中的主导地位:石墨烯、过渡金属二硫化物和拓扑反铁磁体
轨道霍尔效应 (OHE) 是轨道角动量 (OAM) 响应电场的横向流动,其理论集中于内在机制。在这里,我们使用量子动力学公式,使用二维大规模狄拉克费米子作为原型,确定了短程无序存在下的完整 OHE。我们发现,在掺杂系统中,与费米表面相关的外在效应(斜散射和侧跳)提供了OHE 的。这表明,在实验相关的传输密度下,OHE 主要是外在的。