反對稱交換作用

反對稱交換作用，也稱為賈洛申斯基-守谷相互作用，是兩個相鄰磁自旋 ${\displaystyle \mathbf {S} _{i}}$和 ${\displaystyle \mathbf {S} _{j}}$對總的磁交換相互作用的貢獻。它是由伊戈爾·賈洛申斯基首先基於朗道唯象理論的基礎上提出的。^[1] 而守谷亨將自旋 - 軌道耦合定義為反對稱交換相互作用的微觀機制。^[2] 定量的分析，在這裡哈密頓量可以寫作${\displaystyle H_{DM}=\mathbf {D} _{ij}\cdot (\mathbf {S} _{i}\times \mathbf {S} _{j})}$。在磁序系統中，這樣傾向於自旋傾斜形成平行或反平行的排列磁矩，這也是在反鐵磁體系出現的自旋傾斜弱鐵磁性的原因。

正如守谷的最初的文獻中所討論的那樣，${\displaystyle \mathbf {D} _{ij}}$ 向量的方向由對稱性所限制。 考慮到兩個相鄰離子之間的磁相互作用由超交換機制通過單個第三離子（配體）轉移的情況（見圖）， ${\displaystyle \mathbf {D} _{ij}}$ 的取向由通過簡單的關係 ${\displaystyle \mathbf {D} _{ij}\propto \mathbf {r} _{i}\times \mathbf {r} _{j}=\mathbf {r} _{ij}\times \mathbf {x} }$來決定。^[3][4] 這意味著 ${\displaystyle \mathbf {D} _{ij}}$ 取向垂直於由所涉及的三個離子跨越的三角形。 ${\displaystyle \mathbf {D} _{ij}=0}$ 如果三級離子共線。

反對稱交換對於理解最近發現的多鐵性類中的磁感應極化非常重要：這裡，配位離子的小位移可以通過磁有序來誘導，因為系統傾向於消耗晶格能量來增強磁相互作用能量。這種機制被稱為「逆賈洛申斯基-守谷效應」。 在某些磁結構中，所有配體離子都向相同方向移動，導致極化。^[4]

Determination of the orientation of the Dzyaloshinskii–Moriya vector from the local geometry