Выпуски

 / 

2025

 / 

Ноябрь

  

К 60-летию Института теоретической физики имени Л.Д. Ландау. Обзоры актуальных проблем


Тороидальный, альтермагнитный и нецентросимметричный порядок в металлах

 
Институт теоретической физики им. Л.Д. Ландау РАН, просп. Академика Семенова 1А, Черноголовка, Московская обл., 142432, Российская Федерация

Статья посвящена 60-летию Института теоретической физики имени Л.Д. Ландау и представляет обзор нормальных и сверхпроводящих свойств металлов с тороидальным, альтермагнитным и нецентросимметричным упорядочением. Металлы с тороидальным порядком — соединения, не обладающие симметрией по отношению к инверсии времени и пространственной инверсии, но симметричные по отношению к произведению данных операций. Электрический ток, протекающий по такому металлу, вызывает его намагничивание. Сверхпроводящие состояния в тороидальных металлах представляют смесь синглетного и триплетного состояний. Щель в спектре элементарных возбуждений не существует даже в отсутствие примесей и дефектов решётки. Альтермагнетики — это антиферромагнитные металлы со спиновым расщеплением электронных зон, вызванным нарушением симметрии относительно обращения времени в сочетании с вращениями или отражениями кристаллической решётки. Подобное расщепление зон имеет место в металлах, кристаллическая решётка которых не обладает пространственной инверсией. В металлах такого рода имеет место аномальный эффект Холла. В отличие от нецентральносимметричных металлов, в альтермагнетиках протекание тока не вызывает появления намагниченности, но имеется специфический пьезомагнитный эффект Холла. Свехпроводящее спаривание в нецентросимметричных металлах происходит между электронами из одной зоны, тогда как в альтермагнетиках имеет место межзонное спаривание, что не способствует формированию сверхпроводящего состояния.

Текст pdf (545 Кб)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2025.06.039944
Ключевые слова: магнетизм, сверхпроводимость, сильнокоррелированные электронные системы
PACS: 71.27.+a, 74.20.−z, 75.85.+t (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2025.06.039944
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2025/11/g/
Цитата: Минеев В П "Тороидальный, альтермагнитный и нецентросимметричный порядок в металлах" УФН 195 1221–1231 (2025)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 27 марта 2025, 8 июня 2025

English citation: Mineev V P “Toroid, altermagnetic, and noncentrosymmetric ordering in metalsPhys. Usp. 68 1151–1160 (2025); DOI: 10.3367/UFNe.2025.06.039944

Список литературы (37) ↓

  1. Ландау Л Д, Лифшиц Е М Электродинамика сплошных сред (М.: Гостехиздат, 1957); Пер. на англ. яз., Landau L D, Lifshitz E M Electrodynamics of Continuous Media (Oxford: Pergamon Press, 1960); см. также, Landau L D, Lifshitz E M Electrodynamics of Continuous Media 2nd rev. ed. (Oxford: Pergamon Press, 1984)
  2. Дзялошинский И Е ЖЭТФ 37 881 (1959); Dzyaloshinskii I E Sov. Phys. JETP 10 628 (1960)
  3. Астров Д Н ЖЭТФ 40 1035 (1961); Astrov D N Sov. Phys. JETP 13 729 (1961)
  4. Brown W F (Jr.), Shtrikman S, Treves D J. Appl. Phys. 34 1233 (1963)
  5. Muthukumar V N, Valentí R, Gros C Phys. Rev. Lett. 75 2766 (1995)
  6. Graham E B, Raab R E J. Phys. Condens. Matter 9 1863 (1997)
  7. Krichevtsov B B et al J. Phys. Condens. Matter 5 8233 (1993)
  8. Копаев Ю В УФН 179 1175 (2009); Kopaev Yu V Phys. Usp. 52 1111 (2009)
  9. Hayami S, Kusunose H, Motome Y Phys. Rev. B 90 024432 (2014)
  10. Минеев В П Письма в ЖЭТФ 120 247 (2024); Mineev V P JETP Lett. 120 241 (2024)
  11. Fedchenko O et al J. Phys. Condens. Matter 34 425501 (2022)
  12. Furukawa T et al Nature Commun. 8 954 (2017)
  13. Saito H et al J. Phys. Soc. Jpn. 87 033702 (2018)
  14. Ota K et al arXiv:2205.05555v1
  15. Тавгер Б А, Зайцев В М ЖЭТФ 30 564 (1956); Tavger B A, Zaitsev V M Sov. Phys. JETP 3 430 (1956)
  16. Дзялошинский И Е ЖЭТФ 33 807 (1957); Dzyaloshinskii I E Sov. Phys. JETP 6 621 (1958)
  17. Боровик-Романов А С ЖЭТФ 36 1954 (1959); Borovik-Romanov A S Sov. Phys. JETP 9 1390 (1960)
  18. Erickson R A Phys. Rev. 90 779 (1953)
  19. Ландау Л Д, Лифшиц Е М Квантовая механика. Нерелятивистская теория (М.: Наука, 1989); Пер. на англ. яз., Landau L D, Lifshitz E M Quantum Mechanics. Non-Relativistic Theory (Oxford: Pergamon Press, 1977)
  20. Zhu Z H et al Phys. Rev. Lett. 122 017202 (2019)
  21. Samokhin K V, Mineev V P Phys. Rev. B 77 104520 (2008)
  22. Rashba E I Phys. Rev. B 68 241315 (2003)
  23. Rashba E I Phys. Rev. B 70 161201 (2004)
  24. Mineev V P J. Low Temp. Phys. 158 615 (2010)
  25. Минеев В П ЖЭТФ 156 750 (2019); Mineev V P J. Exp. Theor. Phys. 129 700 (2019); Минеев В П ЖЭТФ 157 1131 (2020), Поправка к статье; Mineev V P J. Exp. Theor. Phys. 130 955 (2020), Erratum
  26. Силин В П ЖЭТФ 33 1227 (1957); Silin V P Sov. Phys. JETP 6 945 (1958)
  27. Минеев В П ЖЭТФ 159 563 (2021); Mineev V P J. Exp. Theor. Phys. 132 472 (2021)
  28. Ивченко Е Л, Пикус Г Е Письма в ЖЭТФ 27 640 (1978); Ivchenko E L, Pikus G E JETP Lett. 27 604 (1978)
  29. Ganichev S D, Ivchenko E L Encyclopedia of Condensed Matter Physics Vol. 2 (Ed.-in-Chief T Chakraborty) 2nd ed. (New York: Academic Press, 2024) p. 177-185
  30. Edelstein V M Solid State Commun. 73 233 (1990)
  31. Mineev V P J. Low Temp. Phys. 217 223 (2024)
  32. Chang M-C, Niu Q Phys. Rev. Lett. 75 1348 (1995)
  33. Xiao D, Chang M-C, Niu Q Rev. Mod. Phys. 82 1959 (2010)
  34. Минеев В П Письма в ЖЭТФ 121 441 (2025); Mineev V P JETP Lett. 121 421 (2025)
  35. Chen H, Niu Q, MacDonald A H Phys. Rev. Lett. 112 017205 (2014)
  36. Kübler J, Felser C Europhys. Lett. 108 67001 (2014)
  37. Šmejkal L et al Sci. Adv. 8809 (2020)

© Успехи физических наук, 1918–2026
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение