Magnon Hall effect in AB-stacked bilayer honeycomb quantum magnets
受自然界中存在大量双层量子磁体的事实的启发，我们将自旋激发的热霍尔输运的研究推广到双层磁系统。结果表明，双层磁系统既可以是铁磁耦合，也可以是反铁磁耦合。我们研究了蜂窝晶格上的两种情况，并表明该系统实现了由交替的次近邻Dzyaloshinsky-Moriya相互作用（Dzyaloshinsky-Moriya相互作用）引起的拓扑非平凡的磁振子带。结果表明，双层膜系统同时实现了磁振子霍尔效应和磁振子自旋能斯特效应。我们发现，反铁磁耦合层不同于铁磁耦合层的一个符号变化的电导率作为磁场是反向的。此外，陈数保护的磁振子边缘状态被观察到，并在铁磁耦合层的顶部和底部层在相同的方向上传播，而磁振子边缘状态的反铁磁耦合层在相反的方向上传播。
2016-09-06 cond-mat.str-el
Topological Weyl magnons and thermal Hall effect in layered honeycomb ferromagnets
在这项工作中，我们研究的拓扑性质和磁振子霍尔效应的三维铁磁体在ABC堆叠蜂窝晶格，最近的非弹性中子散射研究的CrI $_3$的启发。结果表明，层间耦合$J_c$对磁振子能带结构和磁振子分支的陈数有显著的影响，而且层间耦合对ABC堆积的影响与其他作者采用的AA堆积有质的不同.最低磁振子带的非平凡陈数通过每个蜂窝层中的次近邻Dzyaloshinsky-Moriya相互作用而稳定，从而导致与石墨烯的电子Haldom模型中的跳跃项类似的跳跃项。然而，我们也发现了几个无间隙的Weyl点，分离的非等效陈氏绝缘相，调整的层间耦合$J_c$和第三邻居海森堡相互作用$J_3$的比例。我们进一步表明，磁振子带的拓扑性质导致非零的霍尔热导率，其符号和大小取决于$J_c$和层内耦合。由于层间耦合强度$J_c$可以通过向准2D材料（例如CrI $_3$）施加压力来容易地调谐，因此这提供了在实验中调谐磁振子热霍尔效应的潜在途径。
2021-09-21 cond-mat.str-el
Spontaneous quantum Hall effect in quarter-doped Hubbard model on honeycomb lattice and its possible realization in quarter-doped graphene system
结果表明，由于Fermi面的嵌套性质，在无限小的电子关联强度下，蜂窝晶格上四分之一掺杂的哈伯德模型对于非零自旋手征的磁绝缘态的形成是不稳定的.绝缘状态被发现是拓扑非平凡的，并具有$σ_{xy}=\frac{e^{2}}{h}$的量子化霍尔电导。我们发现，费米面嵌套是强大的次近邻跳跃积分的任意值。因此，四分之一掺杂的石墨烯系统将实现这种奇特的基态是非常可能的。我们还证明了蜂窝晶格上四分之一掺杂的哈伯德模型与三角晶格上3/4填充的哈伯德模型在弱耦合极限下是完全等价的，两者之间也存在类似的效应。
2011-10-17 cond-mat.str-el
Topological Magnon Bands and Unconventional Thermal Hall Effect on the Frustrated Honeycomb and Bilayer Triangular Lattice
在传统的铁磁系统中，拓扑磁振子带和热霍尔效应是由Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用（Dzyaloshinskii-Moriya interaction，简称DZYH）引起的。然而，原则上，磁共振要么是可以忽略的，要么是在某些量子磁体中对称性所不允许的。因此，我们预计，拓扑磁振子功能将不会出现在这些系统。此外，三角晶格上的量子磁体预计不会具有拓扑特征，因为由于相邻三角形的相等和相反的贡献，自旋手征或自旋手征被抵消。然而，在这里，我们预测，同构的阻挫蜂窝晶格和双层三角晶格反铁磁系统将显示拓扑磁振子带和拓扑热霍尔效应的情况下，一个内在的量子阱。这些非常规的拓扑磁振子功能是由于磁场诱导的非共面自旋配置与非零标量自旋手征。的相关性的结果，以现实的双层三角形反铁磁材料进行了讨论。
2017-06-29 cond-mat.str-el
Effects of the spin-orbital coupling on the vacancy-induced magnetism on the honeycomb lattice
基于蜂窝晶格上的半填充Kane-Mele-哈伯德模型，研究了自旋-轨道相互作用下空位诱导的局域磁性.利用自洽平均场论，我们发现自旋轨道耦合会增强单个空位附近自旋矩的局域化。我们进一步研究了由空位链形成的锯齿形边缘的磁性结构。我们发现，由于自旋轨道能隙的打开，自旋轨道耦合倾向于抑制上下边缘的反极化亚铁磁有序。结果表明，在子晶格数平衡的情况下，这种亚铁磁有序将被完全抑制。但是，对于不平衡的情况下，亚铁磁秩序沿两个边缘存在，因为额外的零模式将不会受到影响的自旋轨道耦合。
2013-12-20 cond-mat.str-el
Quantum Hall Effects in a Non-Abelian Honeycomb Lattice
研究了非阿贝尔蜂窝光晶格中的可调谐量子霍尔效应。我们发现，随着几种微扰相对强度的变化，量子霍尔效应呈现出不同的特征。即，规范场修饰的次近邻跃迁可以引起量子自旋霍尔效应，塞曼场可以引起所谓的量子反常谷霍尔效应，它包括两个具有相反陈数的量子霍尔态和反向传播的边缘态.当内谷自由度增大时，我们的研究扩展了蜂窝光晶格中量子霍尔效应的研究范围。
2015-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Angular-Dependent Thermal Hall Effect in a Honeycomb Magnet: Disentangling Kitaev and Dzyaloshinskii-Moriya Interactions
Department of Physics and Astronomy, Michigan State University（密歇根州立大学物理与天文学系）
该研究通过实验揭示了蜂窝磁体中角度依赖的热霍尔效应，表明DMI驱动的拓扑磁激发是其热霍尔响应的来源，并展示了通过测量这种效应来区分竞争相互作用的方法。
2026-01-09 cond-mat.str-el
Spin-$0$ Mott insulator to metal to spin-$1$ Mott insulator transition in the single-orbital Hubbard model on the decorated honeycomb lattice
利用旋转不变的从玻色子研究了装饰蜂窝晶格上单轨道哈伯德模型在三分之二填充时强电子关联和三角形内自旋交换的相互作用.我们发现当自旋- $1$莫特绝缘体、金属和自旋- $0$莫特绝缘体之间的自旋交换是反铁磁的时，自旋交换是调谐的.莫特绝缘体产生于有效的三角形内多轨道相互作用，并与孤立三角形的基态电连接。反铁磁自旋交换，如确定的古德诺-Kanamori规则，可以发生在配位聚合物从动力学交换通过配体。我们的特点的磁性在该政权的自旋三重态占主导地位。对于小的$U$，自旋$1$ Slater绝缘体在三角形之间出现反铁磁序。自旋$1$莫特绝缘体中的磁性由蜂窝晶格上的自旋$1$海森堡模型描述，其基态为Néel有序.
2021-08-05 cond-mat.str-el
SmI3: 4f5 honeycomb magnet with spin-orbital entangled Γ7 Kramers doublet
本文报道了由SmI 6八面体共边网络构成的4f-蜂窝状碘化物SmI 3的磁性。高温磁化率表明，Sm 3+（4f 5）离子的Γ7 Kramers双重态基态通过自旋轨道耦合和八面体晶体电场稳定，与Sm-I-Sm键角接近90度相互作用。磁化测量下降到0.1 K检测到反铁磁相关性和异常的磁化曲线饱和前没有一个迹象的长程序。SmI 3和反铁磁Kitaev材料提出的4f电子系统之间的相关性进行了讨论。
2022-06-08 cond-mat.str-el
Exploring the spin-orbital ground state of Ba3CuSb2O9
由于在最低测量温度下没有自旋冻结和合作Jahn-Teller效应，我们研究了Ba 3CuSb 2 O 9的基态。我们解决了一般的自旋轨道模型的蜂窝和装饰蜂窝晶格，揭示丰富的相图。蜂窝晶格上的自旋-轨道模型包含一个SU（4）点，先前的研究表明存在具有代数衰减相关性的自旋-轨道液体。对于装饰蜂窝晶格上的现实参数，我们发现一个阶段，由最近邻自旋单态的集群，这可以理解的二聚体覆盖的一个新兴的正方形晶格。虽然实验情况是复杂的结构紊乱，我们的理论和一系列的实验之间的定性协议。
2014-10-01 cond-mat.str-el
Quantum spin Hall insulator on the honeycomb lattice induced by ferromagnetic exchange interaction
研究了交换耦合增强的半填充蜂窝晶格上关联电子的多体不稳定性。该体系采用包含次近邻库仑排斥（$V_2$）和最近邻交换相互作用（$J$）的扩展哈伯德模型描述。我们使用截断单位泛函重整化群方法在$V_2$和$J$的参数空间中确定了具有更高分辨率的基态相图。在没有在位排斥和存在相当大的次近邻排斥和增强的最近邻交换相互作用的情况下，我们遇到量子自旋霍尔相，自旋凯库勒相，以及三子晶格和无公度电荷密度波相。我们提出了一个方案，一贯结合截断单位泛函重整化群和平均场近似，这是不同于传统的，直接使用重整化群的结果作为输入的平均场计算。利用该方案详细研究了量子自旋霍尔相位，得到了体带隙、陈数和螺旋边态等特征。
2023-01-24 cond-mat.str-el
SU(4) Heisenberg model on the honeycomb lattice with exchange-frustrated perturbations: implications for twistronics and Mott insulators
最近研究了蜂窝晶格上的SU（4）对称自旋轨道模型与相关绝缘体的关系，例如$e_{g}$莫特绝缘体Ba $_{3}$ CuSb $_{2}$ O $_{9}$和四分之一填充时魔角扭曲双层石墨烯的绝缘相。在这里，我们提供了一个统一的讨论，这些系统通过调查一个扩展的模型，其中包括洪德的耦合和各向异性，轨道相关的交换相互作用的影响。结合平均场论、线性味波理论和变分蒙特卡罗方法，我们证明了该模型在SU（4）对称点附近的宽参数区域内存在量子自旋轨道液体。对于大的Hund耦合，铁磁反铁磁轨道有序状态出现，而结合涡旋轨道状态的价键晶体是稳定的占主导地位的轨道依赖的交换相互作用。
2019-11-21 cond-mat.str-el
High-Temperature Quantum Anomalous Hall Effect in Buckled Honeycomb Antiferromagnets
Shahid Beheshti University（沙希德·贝赫什蒂大学）；TU Dortmund University（多特蒙德工业大学）
研究提出弯曲蜂窝反铁磁体可能成为高温反常霍尔绝缘体的候选材料，通过广义Kondo晶格模型展示垂直电场诱导的阶梯势能可使反铁磁Mott绝缘体转变为反常霍尔绝缘体，并预测其在室温下可持续存在。
2026-04-17 cond-mat.str-el
Quantum anomalous Hall state from spatially decaying interactions on the decorated honeycomb lattice
拓扑相通常在单个粒子能带结构的水平上编码拓扑。但有一类引人注目的模型表明，量子反常霍尔效应可以完全由相互作用驱动，而母体非相互作用能带结构在拓扑上是微不足道的。不幸的是，到目前为止，这些模型都依赖于不会空间衰减的相互作用，因此是非物理的。我们研究了一个装饰蜂窝晶格上的无自旋费米子模型。利用互补方法、平均场论和精确对角化方法，我们发现了一个由空间衰减相互作用引起的强量子反常霍尔相位。我们的发现为观察完全由相互作用驱动的量子反常霍尔效应铺平了道路。
2018-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Chiral spin density wave order on frustrated honeycomb and bilayer triangle lattice Hubbard model at half-filling
利用SU（2）不变从玻色子理论，研究了具有最近邻$t_1$和次最近邻跳跃$t_2$的阻挫蜂窝晶格上的哈伯德模型，它与双层三角晶格同构.我们发现，库仑相互作用$U$诱导反铁磁（AF）手征自旋密度波（$χ$ -SDW）在广泛的范围内的$κ=t_2/t_1$，其中两个亚晶格AF顺序在小$κ$和去耦的三个亚晶格120 $^\circ$顺序在大$κ$强烈受挫，导致三个不同的阶段与不同的异常霍尔响应。我们发现从具有反常霍尔效应的$χ$ -SDW半金属到具有量子反常霍尔效应的拓扑手性Chern绝缘体的连续跃迁，然后到具有零总Chern数但具有反常交流霍尔效应的$χ$ -SDW绝缘体的不连续跃迁，$χ$ -SDW可能是强关联和高度阻挫的六方晶格电子的一般相.
2015-05-08 cond-mat.str-el
Competing spin-orbital singlet states in the 4$d^4$ honeycomb ruthenate Ag$_3$LiRu$_2$O$_6$
当自旋-轨道纠缠的$d$ -电子驻留在蜂窝晶格上时，预计会出现丰富的量子态，如$d^5$ Kitaev材料所示。用不同于$d^5$的$d$ -电子计数可以实现独特但同样有趣的物理学。我们发现，在环境压力下，层状的双金属酸盐Ag $_3$ LiRu $_2$ O $_6$与$d^4$ Ru $^{4+}$离子形成了一个自旋轨道纠缠单态的蜂窝晶格，这是一个受抑激子磁性的游乐场。在压力下，单重态不发展预期的激子磁性，但经历了两个连续的过渡到其他非晶相，首先到一个中间相与适度变形的蜂窝晶格，并最终到一个高压相与非常短的Ru-Ru二聚体键。虽然在高压相的强二聚化起源于分子轨道的形成，如在姐妹化合物Li $_2$ RuO $_3$，中间相代表一个自旋-轨道耦合$J$ -二聚体状态，这是稳定的混合物的上位$J_{\rm eff} = 1$ -衍生状态。我们认为$J$ -二聚体态是由与低位自旋轨道激发态相关的伪Jahn-Teller效应引起的，并且是自旋轨道纠缠$d^4$系统所特有的。竞争单重态相的发现展示了$d^4$蜂窝化合物丰富的自旋轨道物理，为实现非常规磁性铺平了道路。
2022-05-24 cond-mat.str-el
Topological phase transition and nontrivial thermal Hall signatures in honeycomb lattice magnets
我们从长程磁序和自旋分裂之间的相互作用，以及塞曼耦合下的外部磁场，在蜂窝晶格磁体的自旋能带拓扑结构和工程。Néel序和磁场的协同作用可以重构自旋带，并驱动从长程有序和具有半子拓扑序的手征自旋液体共存相到常规磁序的拓扑相变.我们的预测可以立即通过热霍尔传输测量蜂窝晶格磁体之间被调谐到接近量子临界点进行测试。我们的理论也应该阐明蜂窝Kitaev材料与紧急马约拉纳费米子带的临界行为。我们提出了一个可能的相关性自旋1/2蜂窝状自旋液体候选材料在$_3$铜$_2$钒$_9$。
2020-04-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-Orbital Locking, Emergent Pseudo-Spin, and Magnetic order in Honeycomb Lattice Iridates
通过考虑三角晶场效应和自旋轨道耦合，研究了蜂窝状铱酸盐中有效自旋哈密顿量和磁序的性质。从哈伯德模型出发，在大三角畸变和自旋轨道耦合的极限下，导出了一个以赝自旋1/2动量突现表示的有效自旋哈密顿量.目前的赝自旋产生的自旋轨道锁定和jeff = 1/2的时刻，得到的自旋轨道耦合占主导地位，三角扭曲被忽略时，是不同的。由此产生的自旋哈密顿量是各向异性的，并受到进一步的邻居相互作用的阻碍。平均场论表明，一个基态与4-亚晶格之字形磁序的参数制度，可以相关的蜂窝状铱酸盐化合物Na 2 IrO 3，其中类似的磁性基态最近已被观察到。各种属性的相位，自旋波谱和实验结果进行了讨论。目前的方法与最近的建议，了解铱酸盐化合物从强自旋轨道耦合极限和忽略非立方晶格畸变。
2012-05-10 cond-mat.str-el
Magnetic and electrical anisotropy with correlation and orbital effects in dimerized honeycomb ruthenate Li$_2$RuO$_3$
Li 2 RuO 3在相对较高的温度550 K下发生结构转变，在其他各向同性蜂窝晶格上具有明显的Ru-Ru键二聚化。它表现出独特的人字形二聚模式，有史以来最大的粘合收缩值约为0.5 μ m。尽管在理论和实验上进行了广泛的研究，但其起源及其对物理性质的影响仍有待了解。在这项工作中，使用高质量的单晶，我们研究了电阻率（$ρ$）和磁化率（$χ$）的各向异性，以找到一个非常明确的各向异性：$ρ$ $_c*$ > $ρ$ $_b$ > $ρ$ $_a$和$χ$ $_b$> $χ$ $_a$ > $χ$ $_c*$。对于可能的理论解释，我们进行了密度泛函计算，得出结论，这些各向异性行为是由于相关效应结合独特的轨道结构和Ru 4d带的二聚化。
2019-10-16 cond-mat.str-el
Two-dimensional ferromagnetic spin-orbital excitations in the honeycomb VI$_{3}$
VI $_{3}$是一种铁磁体，由V $^{3+}$离子通过范德华力结合在一起形成平面蜂窝状薄片。我们应用中子能谱测量二维（$J/J_{c} \approx 17$）磁激发铁磁相，发现两个能量间隙（$Δ\approx k_{B} T_{c} \approx$ 55 K）和色散激发。我们应用多层次的自旋波形式主义来描述的光谱在两个共存的域托管不同的V $^{3+}$轨道基态从对比扭曲的八面体环境。该分析拟合V $^{3+}$位点之间的共同最近邻面内交换耦合（$J$ =-8.6 $\pm$ 0.3 meV）。扭曲的局部晶体电场与自旋轨道耦合相结合，为VI $_{3}$中的空间长程二维铁磁性提供了所需的磁各向异性。
2021-07-09 cond-mat.str-el
Detection and control of electronic orbital magnetism by spin waves in honeycomb ferromagnets
本研究针对固体轨道自由度操控问题，提出利用自旋波通过标量自旋手性调控蜂窝铁磁体电子轨道磁性的方法，揭示其对磁振子特性的敏感性及多因素调控规律，为相关耦合物理研究提供新变量。
2025-01-17 cond-mat.str-el
Local spin ice order induced planar Hall effect in Nd-Sn artificial honeycomb lattice
几何阻挫材料，如自旋冰或kagome晶格，由于自旋手征性而表现出奇异的霍尔效应现象。本文用霍尔探针和极化中子反射率测量方法探讨了Nd-Sn蜂窝状自旋冰中的霍尔效应机理。在一个有趣的观察中，在$T$ $\sim$ 20 K的相对较高温度下检测到霍尔信号的强烈增强。在低场条件下，这种效应归因于自旋冰态的磁矩组态引起的平面霍尔效应。在低温反铁磁状态下，外加场诱导的Nd原子磁矩与晶格中导电电子之间的耦合，在$H$ $\sim$ 0.015 T的很小磁场下，引起了霍尔电阻率的显著增加。实验结果为研究人工自旋冰的平面和场致霍尔效应开辟了新的研究前景。
2020-12-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Doubly degenerate orbital system in honeycomb lattice: implication of orbital state in layered iron oxide
研究了蜂窝格点上的双简并轨道模型。这是一个多铁性层状铁氧化物的轨道状态模型。采用自旋波近似、蒙特卡罗模拟和Lanczos方法对经典模型和量子模型进行了分析。在经典的基态中存在一个宏观的简并数。在经典模型中，比热的峰值出现在远低于平均场有序的温度。在这个温度以下，轨道赝自旋的角度是固定的，但不建议常规的轨道顺序。热涨落使基态的简并度部分提高。我们提出了低温轨道结构中六边形零维涨落的作用。由于量子零点涨落的存在，简并度在零温度下也发生提升。我们表明，基态波函数是很好地表示的状态的线性组合，其中蜂窝晶格覆盖的最近邻轨道对的最小键能。
2008-04-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Gapped topological spin-orbital liquid on the honeycomb lattice
Waseda Institute for Advanced Study, Waseda University（早稻田大学先进研究院）；Department of Physics, School of Science, the University of Tokyo（东京大学理学部物理学科）
该研究通过大规模重整化群模拟，证实了SU(4)六方晶格Heisenberg模型的基态为有能隙的Z4自旋轨道液体，并提供了拓扑序的数值证据。
2026-09-07 cond-mat.str-el
Chirality-induced magnon transport in AA-stacked bilayer honeycomb chiral magnets
在这封信中，我们研究了铁磁或反铁磁耦合的AA堆叠双层蜂窝手性磁体中的磁输运。对于这两种耦合，我们观察到手征诱导的差距，手征保护的边缘状态，磁振子霍尔和磁振子自旋能斯特效应的磁自旋激发。对于铁磁耦合层，热霍尔和自旋能斯特电导率不改变符号作为磁场或温度的函数类似于单层蜂窝铁磁绝缘体。相反，对于反铁磁耦合层，我们观察到的热霍尔和自旋能斯特电导率的符号变化的磁场被逆转。我们讨论了可能的实验访问蜂窝双层量子材料中，可以观察到这些效果。
2016-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
t2g-orbital model on a honeycomb lattice: application to antiferromagnet SrRu2O6
受最近发现的高温反铁磁物质SrRu $_2$ O $_6$及其成为新型超导体母体的潜力的启发，我们在蜂窝晶格上构建了一个最小的$t_{2g}$轨道模型来模拟其低能能带结构。通过随机相位近似和平均场论，考虑了局域库仑相互作用。实验观察到的反铁磁秩序，在这两个近似。此外，我们的理论预测，三个$t_{2g}$ -轨道上的磁矩是非共线的结果，钌原子的强自旋-轨道耦合。
2015-08-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetism and topological phases in an interacting decorated honeycomb lattice with spin-orbit coupling
本文研究了蜂窝晶格上的哈伯德模型中自旋轨道耦合与库仑排斥的相互作用。虽然量子自旋霍尔绝缘体在弱库仑排斥和中等SOC下是稳定的，但在大范围的库仑排斥中，在大SOC下出现半金属相。这种半金属相具有在常规金属中未观察到的拓扑性质，例如有限的、非量子化的自旋霍尔电导率。在大的库仑排斥和可忽略的自旋轨道耦合，电子关联稳定的共振价键（RVB）自旋液体状态相比，经典的反铁磁状态预测的平均场论。在足够强的SOC下，这种RVB态转变为具有反铁磁序和拓扑特征的蜂窝晶格上的由S3/2局域矩组成的磁绝缘体。
2020-05-22 cond-mat.str-el
Thermal Hall responses in frustrated honeycomb spin systems
研究了自旋受抑系统中磁振子在温度梯度作用下的几何响应。虽然Dzyaloshinskiii-Moriya（DM）的相互作用通常被纳入，以获得几何非平凡的磁振子带，在这里，我们研究热霍尔磁振子的响应，不依赖于DM的相互作用。具体来说，我们专注于受挫自旋系统与亚晶格自由度，并表明，一个非零的Berry曲率需要打破一个有效的$PT$对称性。基于这种对称性的考虑，我们以蜂窝晶格上的$J_1$ - $J_2$ - $J_2^\prime$ Heisenberg模型为例进行了研究，并证明了当在两个亚晶格之间引入磁场和非对称性时，处于螺旋相的磁振子支持热霍尔效应.我们还表明，通过温度梯度驱动磁振子会诱导自旋电流的产生（即，磁振子自旋能斯特效应）在$J_1$ - $J_2$ - $J_2^\prime$ Heisenberg模型中。
2022-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Classical dimers and dimerized superstructure in orbitally degenerate honeycomb antiferromagnet
本文讨论了蜂窝晶格上自旋为1的离子的自旋轨道模型的基态，该离子具有部分填充的$t_{2g}$能级。我们发现，轨道自由度诱导自旋自发二聚化，并将它们驱动到由晶格的硬核二聚体（自旋单重态）覆盖所跨越的流形中。通过磁致弹性耦合引入合作的“二聚体Jahn-Teller”效应，并显示出提升二聚体的取向简并性，导致奇特的价键晶体图案。本理论为Li $_2$ RuO $_3$化合物在低温下的二聚超结构提供了理论解释。
2008-03-18 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Spin-orbital quantum liquid on the honeycomb lattice
除了低能自旋涨落（这使它们与能带绝缘体区别开来）之外，当晶体场能级被部分填充时，莫特绝缘体通常具有轨道自由度。虽然在大多数情况下，自旋和轨道会发展出长程序，但基态成为量子液体的可能性开辟了新的前景。本文给出了蜂窝格子上SU（4）对称Kugel-Khomskii模型是量子自旋轨道液体的明确证据。不存在任何形式的对称破缺--晶格或SU（N）--得到了半经典和数值方法的支持：味波理论、张量网络算法和精确对角化。此外，这些方法所揭示的所有属性是非常准确的占一个投影变分波函数的基础上的π通量状态的费米子在蜂窝晶格在1/4填充。在这种状态下，由于费米能级上存在狄拉克点，相关性是代数的，这表明蜂窝晶格上的对称库格尔-霍姆斯基模型是代数量子自旋轨道液体。该模型为理解Ba_3CuSb_2O_9的自旋轨道液体行为提供了一个很好的起点。研究结果还表明，在超冷四色费米子原子中寻找量子液体时，应选择蜂窝结构的光晶格。
2012-07-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Spectroscopic signatures of molecular orbitals on a honeycomb lattice
最近已经表明，形成类苯分子轨道的趋势是具有蜂窝晶格的$4d$和$5d$过渡金属氧化物的共同特征。这种趋势与其他相互作用，如自旋轨道耦合和哈伯德相关性竞争，并可以部分或完全抑制。在计算中，SrRu $_{2}$ O $_{6}$给出了迄今为止最清晰的形成良好的分子轨道，然而，支持或反对这一命题的直接实验证据一直缺失。在本文中，我们表明，结合光电子能谱和光学研究可以用来确定分子轨道在SrRu $_{2}$ O $_{6}$。对称性驱动的电子选择规则抑制了某些分子轨道之间的光学跃迁，而光电发射和逆光电发射测量对它们不敏感。比较光电子能谱和光导谱，人们应该能够观察到分子轨道的清晰特征。
2016-07-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-Orbital-Lattice Coupling and the Phonon Zeeman Effect in the Dirac Honeycomb Magnet CoTiO$_3$
本研究针对狄拉克蜂窝磁体CoTiO₃，结合光谱实验与理论计算，揭示了其自旋-轨道-晶格耦合效应及声子塞曼劈裂现象，为理解新型磁基态与拓扑磁激发提供了实验依据。
2024-12-10 cond-mat.str-el
Multiferroic nematic d-wave altermagnetism driven by orbital-order on the honeycomb lattice
本研究通过低能哈密顿量、第一性原理方法结合对称性分析，发现应变蜂窝单层VCl₃是轨道序驱动的铁电变磁体，具有显著且可切换的自旋分裂，为二维范德华材料中的变磁性研究提供了新范例。
2025-03-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Schwinger-Boson mean-field study of spin-1/2 $J_1$-$J_2$-$J_χ$ model in honeycomb lattice: thermal Hall signature
本文用 Schwinger-Boson 平均场理论研究蜂窝晶格自旋-1/2 $J_1$-$J_2$-$J_χ$ 模型，发现时间反演破缺手性相互作用可驱动 $Z_2$ 量子自旋液体转变为具有非平凡 Chern 能带和显著热霍尔效应的 chiral $Z_2$ 自旋液体相。
2022-02-17 cond-mat.str-el
Thermal Hall Signatures of Distinct Schwinger-Boson Flux Sectors on the Honeycomb Lattice
Department of Physics, Graduate School of Science, Tohoku University（东北大学理学研究科物理学系）
本文针对带次近邻DM相互作用和垂直磁场的阻挫J₁-J₂海森堡模型，用施温格玻色子平均场理论计算蜂窝格子上三种通量扇区的热霍尔响应，发现κₓᵧ/T的符号及温度依赖性可作为通量敏感特征。
2026-10-28 cond-mat.str-el
Effects of Interaction in the Hofstadter regime of the honeycomb lattice
我们研究了在Hofstadter机制下，最近邻相互作用下蜂窝晶格上无自旋费米子的相。这种相互作用导致了不可压缩的平移对称性破缺的铁电相和亚铁电相。一些转变伴随着霍尔电导率的变化。我们研究了对关联，并表明，量子度规，平均布里渊区，对关联函数的形状的特点。
2016-03-30 cond-mat.str-el
Magnonic Floquet Quantum Spin Hall Insulator in Bilayer Collinear Antiferromagnets
我们研究了辐照后的二维绝缘双层蜂窝铁磁体和反铁磁耦合的反铁磁材料。前一个是实现在最近合成的双层蜂窝状三碘化铬CrI $_{\bf 3}$。在这两个系统中，我们表明圆极化电场打破了时间反转对称性，并在每个蜂窝层中诱导了动态的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。然而，所得到的双层反铁磁系统仍然保留了时间反演和空间反演（$\mathcal{PT}$）对称性的组合。我们证明了双层反铁磁系统的磁振子拓扑具有$\pmb{\mathbb{Z}_2}$ Floquet拓扑不变量的特征。因此，该系统实现了具有自旋过滤磁振子边缘态的磁振子Floquet量子自旋霍尔绝缘体。这导致非零的Floquet磁振子自旋能斯特效应，而Floquet磁振子热霍尔效应由于$\mathcal{PT}$对称性而消失。我们研究了系统丰富的$\pmb{\mathbb{Z}_2}$ Floquet拓扑磁振子相图随光的振幅和偏振的变化。我们进一步讨论的结果对未来的实验实现的巨大影响。
2019-03-24 cond-mat.str-el
Quantum Spin Hall Insulators with Interactions and Lattice Anisotropy
本文将胞腔动力学平均场论及其实空间扩展与解析方法相结合，研究了蜂窝晶格上自旋轨道耦合与电子-电子相互作用之间的相互作用。我们提供了一个彻底的分析相图和温度的影响，在弱自旋轨道耦合。我们系统地讨论了量子自旋霍尔相位对相互作用和晶格各向异性的稳定性，从而导致在片格蜂窝模型。我们还展示了量子自旋霍尔绝缘体的螺旋边缘状态的演变特性作为哈伯德相互作用和各向异性的函数。在很弱的自旋轨道耦合和中等电子-电子相互作用下，我们证实了量子自旋液体相的存在。
2012-05-03 cond-mat.str-el
Thermal Hall signatures of non-Kitaev spin liquids in honeycomb Kitaev materials
激励最近激增的Kitaev材料讨论的场驱动现象，特别是有限的热霍尔效应的实验观察和理论建议的出现额外的自旋液相超出常规Kitaev自旋液体，我们开发的热霍尔效应的理论理解蜂窝Kitaev材料在磁场。我们的重点是具有自旋费米表面的无带隙U（1）自旋液体，它已被证明是场诱导相。我们证明，在存在的自旋允许的，第二邻居Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用这些自旋液体引起一个有限的，非量子化的，热霍尔电导在磁场。这种热霍尔效应的微观起源可以追溯到Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用和塞曼耦合的相互作用，它产生了内部U（1）规范通量，扭曲了出射自旋子的运动。我们认为，这种非量子化的热霍尔效应是一个通用的响应Kitaev模型的耦合范围。
2019-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Phases of correlated spinless fermions on the honeycomb lattice
我们使用精确对角化和集团微扰理论来讨论蜂窝晶格上无自旋费米子的强相互作用和量子涨落的作用。我们发现量子涨落在弱相互作用和强相互作用下都非常明显。一个弱的第二近邻库仑排斥$V_2$诱导一个相互作用产生的量子反常霍尔相位的趋势，证明了在平均场论。然而，量子涨落防止形成一个稳定的量子霍尔相位之前，在大$V_2$的平均场论预测的电荷调制阶段的发病。因此，该系统经历了从半金属到电荷调制相的直接转变。对于后者，电荷波动也起着关键作用。虽然与弹球液体相关的相通过排斥$V_2$稳定，但其低位电荷激发的能量与电子跳跃$t$成比例，如在带绝缘体中。
2014-01-03 cond-mat.str-el
Topological Fermi liquids from Coulomb interactions in the doped Honeycomb lattice
我们在蜂窝晶格中得到了一个最近邻的反常霍尔金属态，它只产生于局部最近邻库仑相互作用V的自发破缺对称态。关键的成分是扩大晶胞，容纳六个原子，允许凯库勒扭曲，并支持自洽电流，创造非平凡的磁配置，总通量为零。在变分平均场方法中，我们发现了一个时间反演对称性（T）破缺的金属相，它在参数空间中非常接近于Pomeranchuk不稳定性。在T破区域内的主要配置是具有非零霍尔电导率的反常霍尔相，实现了拓扑费米液体。当V值较小时，霍尔电导率为零的T形断相在参数空间的一个小区域内是稳定的。
2011-05-19 cond-mat.other cond-mat.str-el
Twisting the Dirac cones of the SU(4) spin-orbital liquid on the honeycomb lattice
本文通过DMRG与Gutzwiller投影波函数研究蜂窝晶格SU(4)自旋-轨道模型，发现基态为π通量态，具有狄拉克型无间隙激发，并利用θ=π自旋通量扭转边界条件证实了无间隙狄拉克自旋-轨道液体的存在。
2022-07-05 cond-mat.str-el quant-ph
Topological properties of the bond-modulated honeycomb lattice
研究了二维蜂窝晶格中晶格形变、电子-电子相互作用和自旋-轨道耦合的综合效应。我们采用不同种类的跳跃调制-广义二聚化和凯库勒失真-和计算拓扑不变量的非相互作用系统和相互作用系统。我们确定的参数范围（哈伯德U，跳跃调制，自旋-轨道耦合）的2D系统的行为作为一个平凡的绝缘体或量子自旋霍尔绝缘体。
2015-03-06 cond-mat.str-el
Role of the spin-orbit coupling in the Kugel-Khomskii model on the honeycomb lattice
将二阶微扰理论应用于具有各向异性跳跃的三轨道哈伯德模型，研究了蜂窝层状过渡金属化合物的有效自旋轨道模型.在强自旋-轨道耦合极限下，该模型被简化为Kitaev模型。结合集团平均场近似和精确对角化方法，我们将Kugel-Khomskii型超交换相互作用和自旋轨道耦合放在同等的地位上来讨论基态性质.我们发现在最近邻相互作用下，该模型实现了锯齿有序态。我们阐明了有序态是如何与量子态竞争的，量子态与在强自旋轨道耦合极限下实现的量子自旋液体态有着密切的联系。热力学性质也得到解决。目前的工作应该提供另一种途径来解释候选材料中基于Kitaev的磁性。
2017-05-26 cond-mat.str-el
Topological invariants in interacting Quantum Spin Hall: a Cluster Perturbation Theory approach
利用集团微扰理论计算了二维蜂窝晶格上相互作用电子的格林函数、准粒子能量和拓扑不变量，其中考虑了自旋-轨道耦合和在位e-e相互作用。这允许定义参数范围（Hubbard U vs自旋轨道耦合），其中2D系统表现为平凡绝缘体或量子自旋霍尔绝缘体。蜂窝带中无隙准粒子态的存在证实了这种行为。我们已经讨论了集群对称性的重要性，以及CPT和大多数量子集群方法缺乏完全平移对称性的影响。还提供了该方法的适用性的限制的意见。
2015-02-02 cond-mat.str-el
The honeycomb lattice with multi-orbital structure: topological and quantum anomalous Hall insulators with large gaps
基于蜂窝晶格中的$p_x$ -和$p_y$ -轨道带，构造了二维拓扑绝缘体和量子反常霍尔绝缘体的最小四带模型.多轨道结构允许原子的自旋-轨道耦合，这提升了两组在位Kramers双峰$j_z=\pm\frac{3}{2}$和$j_z=\pm\frac{1}{2}$之间的简并度。由于在$Γ$和$K(K^\prime)$点处布洛赫波态的轨道角动量结构，拓扑能隙等于原子的自旋轨道耦合强度，比基于$s$ - $p$带反转机制的拓扑能隙大得多.在弱和中等自旋轨道耦合强度下，拓扑能隙是整体能隙。基于Clifford代数解析求解了能谱和本征波函数。自旋轨道耦合场$λ$、亚晶格不对称性$m$和Néel交换场$n$之间的竞争导致了$Γ$和$K (K^\prime)$点的能带交叉，从而导致了各种拓扑能带结构的跃迁.在三个能隙参数$λ$、$m$和$n$满足三角不等式的条件下，得到了量子反常霍尔态.平带也自然地出现，这允许本征态的局部构造。上述机制与几类固态半导体材料有关。
2014-08-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Multiple Dirac Spin-Orbital Liquids in SU(4) Heisenberg Antiferromagnets on the Honeycomb Lattice
本研究针对大自旋轨道耦合极限下d¹过渡金属三卤化物的强耦合模型，基于从头算启发的跳跃路径层级结构发现SU(4)对称性在参数空间多位置出现，通过部分子平均场得到独特狄拉克自旋-轨道液体，其动力学结构因子具可观测指纹特征，为相关系统研究提供新方向。
2025-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Chiral Bosonic Topological Insulator on the Honeycomb Lattice with Anisotropic Interactions
本文研究了各向异性最近邻排斥作用下蜂窝晶格上的硬核玻色子。使用量子蒙特卡罗（QMC）技术，我们提取的填充和各向异性方面的模型的相图。在半填充，我们发现一个二聚体绝缘体相位附近的最大各向异性，其特征在于由一个有限的拓扑纠缠熵$\ln(2)/2$，表示一个分数量子霍尔态玻色子。我们确定存在的边缘状态，并推导出一个基于QMC的方法来提取和验证其手征。值得注意的是，这一阶段出现在没有磁通量和没有明确的晶格挫折。
2020-12-21 cond-mat.str-el
Emergence of topological defects and spin liquid in a two-orbital spin-fermion model on the honeycomb lattice
本文利用 Monte Carlo 模拟研究蜂窝晶格双轨道自旋–费米子模型，揭示轨道简并与交换作用协同产生拓扑缺陷、抑制磁序并形成自旋液体相。
2024-12-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Orbitally induced hierarchy of exchange interactions in zigzag antiferromagnetic state of honeycomb silver delafossite Ag3Co2SbO6
本文报道了准二维蜂窝晶格银铜铁矿Ag 3Co 2SbO 6的晶体结构、静态和动态磁性。磁化率和比热数据与反铁磁长程序在低温（Néel温度TN ~ 21.2 K）下的开始相一致。此外，磁化曲线揭示了在中等磁场下TN以下的场诱导（自旋翻转型）转变。GGA+U计算显示了轨道自由度的重要性，它保持了系统中交换相互作用的层次结构。最强的反铁磁交换耦合被发现在最短的Co-Co对，是由于直接和superexchange相互作用的半满xz+yz轨道直接指向对方。其他四个最近的六个相邻的钴六边形内的交换被抑制，因为这些键的活性半填充轨道被证明是平行的，不重叠。电子自旋共振（ESR）谱显示，在室温下，Co ~（2+）离子以八面体配位，形成一条高斯型谱线，平均有效g因子g=2.3+/-0.1;在120 K以下，ESR参数有很强的发散性，表明存在一个扩展的短程关联区。基于应用领域的磁性和热力学研究结果，我们提出了新的蜂窝晶格铜铁矿的磁相图。
2015-12-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Large orbital moment and spin-orbit enabled Mott transition in the Ising Fe honeycomb lattice BaFe2(PO4)2
BaFe 2（PO 4）2是基于Fe $^{2+}$自旋$S$ = 2离子的不寻常的伊辛绝缘铁磁体，其磁化率表明Fe局域磁矩的大轨道分量。我们应用密度泛函理论为基础的方法，以获得竞争的相互作用和自旋轨道耦合（SOC）在这个蜂窝晶格系统中的关键作用的微观图片。低温铁磁相显示半半金属狄拉克点钉扎费米能级，并防止间隙开放之前考虑SOC，提出了一种情况下，其中的相关效应模拟的排斥哈伯德$U$未能打开一个间隙。同时包含相关性和SOC驱动一个大的轨道力矩超过0.7 $μ_B$（基本上$L$ = 1）的自旋沿$\hat{c}$轴对齐，与推断的实验值的差距。尽管3 $d$（Fe）离子的SOC强度很小，但大的轨道矩导致了大的伊辛各向异性。最终，莫特-哈伯德间隙是通过SOC和大Fe矩的简并提升而实现的，而不是仅仅通过标准的哈伯德相互作用。我们认为，竞争轨道职业是负责所观察到的重入菱面体-三斜-菱面体序列中所涉及的结构转变。
2015-09-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Gross-Neveu Heisenberg criticality: dynamical generation of quantum spin Hall masses
我们认为费米子的蜂窝晶格补充自旋不变的相互作用，动态生成量子自旋霍尔绝缘体。该晶格模型提供了Gross-Neveu Heisenberg临界性的实例，例如通过蜂窝晶格上的哈伯德模型实现。使用辅助场量子蒙特卡罗模拟，我们表明，我们可以计算前所未有的精度的序参量的可计算性。在O（N）Gross-Neveu跃迁中，玻色模的反常维数随N的函数而增长，因此在大N极限下，考虑双折射率而不是等时相关性是特别重要的，以便最大限度地减少背景的贡献。对于N=3的情形，我们分别得到了关联长度指数、玻色子和费米子反常维数的$1/ν=1.11(4)$、$η_ϕ=0.80(9)$和$η_ψ=0.29(2)$.
2021-03-16 cond-mat.str-el
Thermodynamic origin of the phonon Hall effect in a honeycomb antiferromagnet
本文在锯齿形反铁磁范德华材料NiPS₃中发现可观的热霍尔电导率，通过分析其与磁化强度的敏感关系及磁振子-声子能带交叉，揭示声子热霍尔效应具有内禀热力学起源。
2024-10-01 cond-mat.other cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Three-dimensional topological phases in a layered honeycomb spin-orbital model
基于Kitaev型哈密顿量的Gamma矩阵推广，提出了一个精确可解的自旋轨道模型.在小磁场的存在下，该模型表现出一个关键的阶段，其特征在于拓扑保护费米点的频谱。在增加磁场时，携带相反拓扑电荷的费米点朝向彼此移动并在临界场处湮灭，从而发出相变到具有三维中的平凡拓扑的带隙相的信号。另一方面，通过对系统施加交错磁场，在辅助自由费米子问题中恢复了三维拓扑绝缘体存在的有效时间反演对称性。带隙基态的非平凡拓扑结构的特征在于整数缠绕数，并通过有限系统的二维表面上的无隙马约拉纳费米子的出现来体现。
2010-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
