Interação de Dzyaloshinskii-Moriya a partir de momento angular orbital não restringido

A orbitrônica é um campo emergente e fascinante que explora a utilização do grau de liberdade orbital dos elétrons para processamento de informações. Um número crescente de fenômenos orbitais está sendo descoberto atualmente, com o acoplamento spin-órbita mediando a interação entre os efeitos orbitais e de spin, fornecendo, assim, uma riqueza de mecanismos de controle e aplicações em dispositivos. Nesse contexto, o análogo orbital da interação de spin de Dzyaloshinskii-Moriya (DMI), ou seja, DMI orbital, merece ser explorado em profundidade, uma vez que se acredita que seja capaz de induzir estruturas orbitais quiral. Aqui, revelamos as principais características e mecanismos microscópicos da DMI orbital em uma rede quadrada bidimensional usando um modelo de tight-binding de orbitais t₂₆ em combinação com a teoria da fase de Berry. Essa abordagem nos permite investigar e desembaraçar de forma clara o papel da quebra de simetria de inversão, da força da interação de troca orbital e do acoplamento spin-órbita na formação das propriedades da DMI orbital. Ao examinar as contribuições resolvidas em bandas, conseguimos entender os mecanismos microscópicos e os princípios orientadores por trás da DMI orbital e sua anisotropia em materiais magnéticos bidimensionais, além de descobrir uma relação fundamental entre a DMI orbital e seu contraparte de spin, que está sendo explorada de forma muito intensiva no momento. As percepções obtidas em nosso trabalho contribuem para avançar nosso conhecimento sobre os efeitos relacionados a orbitais e suas potenciais aplicações em spintrônica, proporcionando um caminho para futuras pesquisas no campo da orbitrônica quiral.