发表机构
School of Physics, The University of New South Wales（新南威尔士大学物理学院）
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本文揭示了中等自旋-轨道耦合下电感应自旋密度中的轨道几何自旋响应（OGSR），其源于带间相干性，在净轨道角动量消失时仍产生逆流，为优化轨道电子学系统提供指导。
AI 中文摘要
轨道电子学旨在将轨道角动量（OAM）转换为自旋，但其微观动力学尚不清楚。本文表明，在中等自旋-轨道耦合下，电感应自旋密度包含一个直接项和一个轨道几何自旋响应（OGSR），后者源于无自旋母哈密顿量的带间相干性——与OAM相关但并非由其衍生。在大质量狄拉克费米子中，当净OAM消失时OGSR仍然存在，并产生与直接响应相反的逆流。这些结果为优化轨道电子学系统提供了指导方针。
英文摘要
Orbitronics seeks to convert orbital angular momentum (OAM) into spin, but its microscopic dynamics is not understood. Here I show that, at moderate spin-orbit coupling, an electrically induced spin density contains a direct term and an \textit{orbital-geometric spin response} (OGSR) due to inter-band coherence of the spinless parent Hamiltonian---related to OAM but not descended from it. In massive Dirac fermions the OGSR survives as the net OAM vanishes, and generates \textit{counterflow}, opposing the direct response. These results provide guidelines for optimising orbitronic systems.
