Spin interaction and magnetism in cobaltate Kitaev candidate materials: an $ab$ $initio$ and model Hamiltonian approach
在寻找承载Kitaev自旋液体的材料时，大部分努力都集中在第四和第五行过渡金属化合物上，它们是自旋轨道耦合辅助的莫特绝缘体。本文研究了三种过渡金属氧化物：Na $d$ Co $_2$ TeO $_6$和Na $_3$ Co $_2$ SbO $_6$的结构和磁性。在前化合物中的钠的部分占用使用集群扩展解决，并发现钠的蜂窝晶格是积极的青睐。从\textit{ab initio}的能带结构出发，利用多体二阶微扰理论导出了赝自旋- $\frac{1}{2}$的哈密顿量，并估算了磁相互作用.我们表明，实验观察到的锯齿形磁态是稳定的，只有当第一邻居Kitaev耦合占主导地位的海森堡项，这两个高度抑制由于存在的$e_g$轨道。第三邻居海森堡相互作用被发现在这两个化合物占主导地位。通过改变电子-电子和自旋-轨道相互作用，我们还给出了Na $_2$ Co $_2$ TeO $_6$相图。计算的自旋激发谱捕捉到了最近实验磁振子谱的基本特征，支持了我们的结果。
2022-10-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Relation between Kitaev magnetism and structure in $α$-RuCl$_3$
利用拉曼散射研究了蜂窝状Kitaev材料$α$ $_3$及其海森堡对应物CrCl $_3$的晶格和磁激发.我们的声子拉曼光谱给出了证据的一阶结构从单斜晶系的菱形结构的两种化合物的转变。值得注意的是，只有$α$ $_3$具有大的热滞后，这与宽相共存的形成相一致.在$70-170$ K的相关温度区间内，我们也观察到磁激发的滞后行为。菱面体相的磁响应比单斜相的强，证明了晶体结构和低能磁响应之间的耦合。我们的研究结果表明，Kitaev磁性伴随着分形激发是容易受到小的变化的键几何形状。
2017-05-03 cond-mat.str-el
Beyond Kitaev exchange: $Γ'$-driven magnetism in Ag$_3$LiRh$_2$O$_6$
Felix Bloch Institute for Solid-State Physics, University of Leipzig（莱比锡大学菲利克斯·布洛赫固体物理研究所）；Technical University of Munich, TUM School of Natural Sciences, Physics Department（慕尼黑工业大学自然科学学院物理系）；Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与技术中心）；Department of Physics and Center for Functional Materials, Wake Forest University（维克森林大学物理与功能材料中心）；Department of Physics, Loughborough University（拉夫堡大学物理系）；Blackett Laboratory, Imperial College London（帝国理工学院布莱克特实验室）
该研究通过多种计算方法揭示Ag₃LiRh₂O₆中存在仅次于K₁的Γ₁'非对角交换，解释其磁特性并预测磁振子能带拓扑，为扩展Kitaev模型提供新方向。
2026-10-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interplay of magnetism and dimerization in pressurized Kitaev material $β$-Li$_2$IrO$_3$
测量了多晶$β$ -Li $_2$ IrO $_3$在3~GPa静压下的磁化强度，并绘制了该材料的温度-压力相图。我们的数据证实，磁秩序打破了一级相变在$p_{\rm{c}}$ $\approx$ 1.4 GPa，并进一步揭示了一个阶梯状的功能-结构二聚化的磁性签名-出现在$p_{\rm{c}}$和移动到更高的温度后，进一步压缩。继L. S. I. Veiga等人[Phys. Rev. B 100，064104（2019）]，我们认为在$p_{\rm{c}}$上方形成了具有磁性和非磁性Ir $^{4+}$位点混合物的部分二聚相。根据我们的从头计算，该相在1.7和2.7~GPa之间是热力学稳定的。它限制了磁性Ir $^{4+}$网站弱耦合四聚体与单重基态，没有长程磁序。我们的结果排除了在$β$ IrO $_3$中压力诱导自旋液相的形成，揭示了Kitaev材料中磁塌缩相变的特殊性.我们还表明，压力处理的$β$ IrO $_3$施加的压缩应变增强了100~K磁异常在环境压力下的签名。
2021-10-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Kitaev Magnetism and Fractionalized Excitations in Double Perovskite Sm2ZnIrO6
对Kitaev自旋液体特别是三维固体的探索是凝聚态物理长期追求的目标，因为这些状态可能会产生携带分数量子数的奇异新型准粒子激发，即Majorana费米激发。在这里，我们报告的Kitaev自旋液体通过拉曼测量的这一特性的实验签名。Sm 2 ZnIrO 6是一种强自旋轨道耦合的莫特绝缘体，其中Jeff = 1/2控制了物理过程，这为Kitaev自旋液体的这一特征提供了有力的证据。随着温度的降低，我们发现，自旋激发形成一个连续的预期在有序的反铁磁体在传统的尖锐模式相反。我们观察到的一个广泛的磁连续和声子自能参数的异常重整化证明了存在的Majorana费米子从自旋分馏双钙钛矿结构的Kitaev-Heisenberg几何挫折的双钙钛矿系统的理论证明。
2019-11-28 cond-mat.str-el
Spin-orbit coupling controlled two-dimensional magnetism in chromium trihalides
The Ohio State University（俄亥俄州立大学）；University of Toronto（多伦多大学）；National High Magnetic Field Laboratory, Florida State University（佛罗里达州立大学国家高磁场实验室）
本文通过铁磁共振光谱研究了铬三卤化物中的 Kitaev 交换相互作用，揭示了自旋-轨道耦合对二维磁性的影响。
2026-01-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Kitaev magnetism in honeycomb RuCl3 with intermediate spin-orbit coupling
过渡金属化合物中的自旋轨道耦合（SOC）和电子关联之间的相互作用是近年来研究的热点。特别地，蜂窝晶格上的$j_{\rm eff}$ = 1/2能带为实现Kitaev的精确可解自旋模型提供了一条途径.然而，由于目前的知识需要强原子SOC来产生$j_{\rm eff}=1/2$带，因此研究仅限于氧化铱。与此预期相反，我们证明了Kitaev相互作用如何出现在4 $d$ -轨道蜂窝状$α$ -RuCl $_3$，尽管有显着较弱的SOC比铱氧化物，通过电子相关的援助。导出了这些关联辅助$j_{\rm eff}$ = 1/2带的强耦合自旋模型，其中出现了大的反铁磁Kitaev相互作用和铁磁Heisenberg相互作用.我们的分析表明，该基态是一个位于反铁磁Kitaev自旋液体附近的有序相。角分辨光电子能谱，中子散射和光学电导率的实验影响进行了讨论。
2015-06-16 cond-mat.str-el
Hyper-honeycomb iridate $β$-Li2IrO3 as a platform for Kitaev magnetism
Kitaev自旋液体的实现，其中蜂窝晶格上的自旋通过依赖于键的各向异性相互作用铁磁耦合，一直是人们梦寐以求的梦想。具有Jeff = 1/2矩的蜂窝晶格的5d铱氧化物$α$ -Li 2 IrO 3和$α$ -Na 2 IrO 3最近出现作为可能的物质化。然而，没有捕捉到强烈的Kitaev物理学特征。在这里，我们报告了一个复杂的铱氧化物$β$ -Li_2IrO_3的杰夫= 1/2矩的“超蜂窝”晶格，蜂窝晶格的三维模拟的发现。正居里-外斯温度$θ_{CW}$ ~ 40 K表明在$β$ -Li 2 IrO 3中Jeff = 1/2磁矩之间存在铁磁相互作用。在T_c = 38 K时，观察到了具有小熵变的磁有序，当施加仅为3 T的磁场时，磁有序转变为Jeff = 1/2矩的全极化态.这些结果意味着超蜂窝状β-Li 2 IrO 3位于Kitaev自旋液体附近。
2014-03-13 cond-mat.str-el
Magnetism in Kitaev Quantum Spin Liquid Candidate RuBr$_3$
本文通过μ子自旋谱研究证明RuBr₃在约34 K形成稳健的静态长程磁有序，其Kitaev相互作用在零场下弱于α-RuCl₃，表明用Br替代Cl可调控Kitaev相互作用。
2023-11-07 cond-mat.str-el
Highly frustrated magnetism in relativistic $\boldsymbol{d}^\mathbf{4}$ Mott insulators: Bosonic analog of Kitaev honeycomb model
我们研究了具有$t_{2g}^4$电子组态的自旋-轨道耦合莫特绝缘体的轨道阻挫单重态-三重态模型。在这些化合物中，低能磁自由度可以用描述自旋轨道纠缠$J=0$离子基态和激发态$J=1$能级之间跃迁的三味“三重子”算符来表示.与传统的味各向同性O（3）单重态-三重态模型相比，自旋轨道纠缠三体相互作用是味键选择性的，因此是高度受挫的。在蜂窝晶格中，我们发现密切的类比与Kitaev自旋模型-一个无限数量的守恒量，没有磁凝聚，自旋相关性是严格的短程。然而，由于三重子的玻色子性质，在自旋能隙中不存在涌现的无能隙激发，并且基态是没有长程纠缠的稠密三重子对的强关联顺磁体。使用精确对角化，我们研究玻色Kitaev模型及其各种扩展，打破了模型的精确对称性，并允许磁凝聚的三重子。钌氧化物的磁性的可能影响进行了讨论。
2019-12-18 cond-mat.str-el
Competition between Kondo and Kitaev Physics in Kitaev clusters coupled to a fermionic bath
耦合到金属引线的几何受抑量子杂质已经显示出丰富的行为，其中量子相变分离近藤屏蔽相和局部矩相。量子杂质中的挫折可以通过杂质团簇的不同自旋之间的Kitaev耦合来引入。我们使用数值重整化群（NRG）来研究一系列的系统，其中的量子杂质组成的Kitaev集群耦合到一个浴的非相互作用费米子。该模型表现出Kitaev和Kondo主导的物理之间的竞争取决于Kitaev耦合是否大于或小于Kondo温度。我们描述了系统的基态性质，并确定了模型中出现分数自由度的交叉尺度的温度依赖性。我们还定性和定量地证明，在近藤极限，复杂的杂质可以映射到一个有效的两个杂质系统，其中出现的自旋$1/2$包括马约拉纳和通量自由度。对于一个四面体形状的Kitaev集群，一个额外的轨道自由度密切相关的通量自由度仍然未屏蔽，即使在海森堡和近藤相互作用的存在。
2020-02-25 cond-mat.str-el
Active orbital degree of freedom and potential spin-orbit-entangled moments in Kitaev magnet candidate BaCo$_2$(AsO$_4$)$_2$
Kitaev自旋液相的候选材料由于其在容错量子计算中的潜在应用而成为近年来研究的热点。虽然Kitaev自旋液体的研究主要集中在4-$d$和5-$d$基过渡金属化合物中，但近年来Co基准二维蜂窝磁体的研究兴趣越来越大，例如BaCo $_2$（AsO $_4$）$_2$，因为在Co $^{2+}$位上形成了自旋轨道纠缠的$J_{\rm eff}$ = 1/2赝自旋矩，并可能实现Kitaev-就像磁场一样在这里，我们获得了高精度的晶体和电子结构的BaCo $_2$（AsO $_4$）$_2$通过采用相结合的密度泛函和动力学平均场理论计算，正确地捕捉莫特绝缘性质的目标系统。我们发现，钴$^{2+}$离子形成一个高自旋配置，$S=3/2$，与一个积极的$L_{\rm eff}=1$轨道自由度，在没有自旋轨道耦合。发现CoO $_6$八面体内三角畸变的大小不足以完全淬灭轨道自由度，因此自旋-轨道耦合的存在可以引起自旋-轨道纠缠矩和Kitaev交换相互作用的形成。我们的发现支持了最近的研究潜在的Kitaev磁性在这种化合物和其他钴基层状蜂窝系统。
2022-12-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Generic Field-Driven Phenomena in Kitaev Spin Liquids: Canted Magnetism and Proximate Spin Liquid Physics
二维空间中的拓扑自旋液体在小磁场存在下是稳定相，但在中等场强下可能会让位于场诱导现象。夹在低场自旋液体物理和高场自旋极化阶段之间，然而，在这个中间区域对磁现象的探索往往仍然难以控制的分析方法。在这里，我们数值研究这样的中间场磁场现象的两个代表性Kitaev模型（上的正方形八角形和装饰蜂窝晶格），表现出阿贝尔或非阿贝尔拓扑顺序在低场极限。利用精确对角化和密度矩阵重整化群技术，以及线性自旋波理论，我们建立了Kitaev自旋液体在外部磁场中的一般特征.虽然铁磁模型通常表现出直接过渡到极化状态在一个相对较低的场强，反铁磁耦合不仅基本上稳定的拓扑自旋液相，但一般导致出现一个独特的场诱导的中间制度，分离的交叉从高场极化制度。我们的研究结果表明，对于大多数晶格的几何形状，这个政权一般表现出显着的自旋倾斜，反铁磁自旋自旋相关性，并在有限的温度下扩展接近自旋液体政权。值得注意的是，我们确定了一个对称性障碍，在原来的蜂窝Kitaev模型，防止，至少在某些领域的方向，形成这种倾斜的磁性，而不打破对称性-在这种情况下，与最近的数值观察扩展的无隙自旋液体一致。
2020-10-12 cond-mat.str-el
Revealing the Phase Diagram of Kitaev Materials by Machine Learning: Cooperation and Competition between Spin Liquids
University of Munich（慕尼黑大学）；Munich Center for Quantum Science and Technology（慕尼黑量子科学与技术中心）；Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）
Kitaev材料是研究量子自旋液体以及拓扑相和破缺相相互作用的理想材料。我们使用一个无监督和可解释的机器学习方法，张量核支持向量机，研究蜂窝Kitaev- $Γ$模型在磁场。我们的机器学习全局经典相图和相关的分析序参量，包括几种不同的自旋液体，两种奇异的$S_3$磁体和两种调制的$S_3 \times Z_3$磁体。我们发现，Kitaev自旋液体的扩展和磁场诱导的磁序抑制已经发生在大- $S$极限，这意味着Kitaev材料的物理学的关键部分可以在经典水平上理解。此外，两个$S_3 \times Z_3$订单诱导Kitaev和$Γ$自旋液体之间的竞争和功能不同类型的自旋晶格纠缠调制，这需要一个矩阵描述，而不是标量相位因子。我们的工作提供了一个机器检测新相位的直接实例，并为开发自动化工具探索多体物理学中未解决的问题铺平了道路。
2021-04-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cs.LG
Crystal structure and magnetism in $α$-RuCl3: an ab-initio study
$α$ -RuCl $_3$最近被提出作为一个很好的操场上探索Kitaev物理的二维（2D）蜂窝晶格。然而，该化合物的结构澄清尚未完成，这对于理解该系统的物理性质至关重要。本文采用{ \it ab-initio}电子结构计算方法，研究了$α$ -RuCl $_3$的全三维（3D）结构，包括自旋轨道耦合（SOC）和电子关联的影响.主要结果如下：i）SOC抑制了Ru原子的二聚化，这存在于其他Ru化合物如同构Li $_2$ RuO $_3$中，使蜂窝更接近理想的。ii）$j_{\rm eff}$ =1/2赝自旋之间的最近邻Kitaev交换相互作用强烈地依赖于Ru-Ru距离和Cl位置，这源于边共享几何的性质。iii）不具有电子相关性的优化的3D结构具有独立于SOC的$P{\bar 3}1m$空间群对称性，但是包括电子相关性在0.1 meV/公式单位（f.u.）内将优化的3D结构改变为$C2/m$或$Cmc2_1$。能量差所报道的$P3_112$结构在能量上也是接近的。层间自旋交换耦合是面内自旋交换项的百分之几，证实$α$ $_3$接近于2D系统。我们进一步提出了如何通过拉伸应变来增加Kitaev项，这为在该体系中实现Kitaev自旋液相提供了新的思路。
2016-03-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Competition between d-wave and topological p-wave superconductivity in the doped Kitaev-Heisenberg model
研究了蜂窝晶格上空穴掺杂Kitaev-Heisenberg $t$ - $J_K$-$J_H$模型中Kitaev和Heisenberg相互作用在远离半填充时的竞争.虽然各向同性海森堡耦合支持时间反演违反d波单重态，我们发现，Kitaev相互作用有利于时间反演不变的p波超导相，它服从的旋转对称性的微观模型，是强大的$J_H<J_K/2$。在p波超导相内，临界化学势$μ_c \approx t$将$|μ|< μ_c$的拓扑平凡相与$|μ|>μ_c$的拓扑非平凡$Z_2$时间反演不变自旋三重态相分离。
2012-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phase diagram of the Kitaev-Heisenberg-$Γ$ model: Classical and quantum magnetism, frustration, and subdominant interactions
Ritsumeikan University（立命馆大学）；The University of Tokyo（东京大学）
通过经典和量子数值方法，重新研究了Kitaev-Heisenberg-$\Gamma$模型的基态相图，揭示了经典情况下的多种非共线多Q磁序，并发现量子涨落抑制了部分竞争序，识别出高度阻挫区域，为寻找和设计Kitaev自旋液体候选材料提供了指导。
2026-08-26 cond-mat.str-el
Halogen control of magnetic competition in Kitaev candidate Ru$X_3$ ($X =$ Cl, Br)
Tohoku University（东北大学）；Tokyo Metropolitan University（东京都立大学）；Chiba University（千叶大学）
研究通过第一性原理计算构建有效赝自旋模型，探究卤化物对Ru$X_3$磁竞争的调控，发现RuBr$_3$万尼尔轨道更扩展、层间交换作用更强，轨道依赖库仑各向异性减小能量差，阐明了卤化物取代控制磁竞争的机制。
2026-07-15 cond-mat.str-el
Possible Kitaev Quantum Spin Liquid State in 2D Materials with S=3/2
量子自旋液体（QSL）形成了一种极不寻常的磁性状态，在这种状态下，自旋高度相关，并在最低温度下相干波动，但没有对称性破缺，也没有形成任何静态的长程有序磁性。这些有趣的现象不仅本身具有重要的根本意义，而且还为量子计算和量子信息带来了希望。在不同类型的QSL中，精确可解的Kitaev模型引起了人们的广泛关注，大多数提出的候选材料，例如，RuCl $_3$和Na $_2$ IrO $_3$，具有有效的$S$ =1/2自旋值。在这里，通过广泛的第一性原理为基础的模拟，我们报告的Kitaev物理和可能Kitaev QSL状态在外延应变铬基单层，如CrSiTe $_3$，而不是拥有一个$S$ =3/2的自旋值的调查。因此，我们的研究扩展了Kitaev物理和QSL的操场3 $d$过渡金属化合物。
2020-02-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Two-orbital $e_g$ model with bond-dependent spin-orbit coupling: A playground for emergent band topology, Kitaev magnetism, and magnetoelectricity
University of Toronto（多伦多大学）；S.N. Bose National Centre for Basic Sciences（S.N. Bose基础科学国家中心）
基于镍二卤化物 Ni$X_2$ 的电子结构，提出低能双轨道 $e_g$ 模型，包含由配体原子自旋轨道耦合驱动的键依赖自旋轨道项，展示了非相互作用带中的拓扑带和更高阶拓扑态，以及半填充莫特绝缘体中的 Kitaev 交换相互作用和磁电效应。
2026-06-01 cond-mat.str-el
XY magnetism, Kitaev exchange, and long-range frustration in the $J_{\rm eff}=1/2$ honeycomb cobaltates
对Kitaev量子自旋液体的探索引起了人们对具有强自旋轨道耦合的蜂窝量子磁体的极大兴趣。最近有人提出，即使是具有$3d$过渡金属离子的莫特绝缘体，具有名义上弱的自旋轨道耦合，也可以实现这种奇异的物理。基于此，我们研究了菱形蜂窝状钴酸盐CoTiO $_3$，BaCo $_2$（PO $_4$）$_2$和BaCo $_2$（AsO $_4$）$_2$，使用$\textit{ab initio}$密度泛函理论，它考虑到现实的晶体场扭曲和化学信息，结合精确对角化数值。我们发现，这些合作$^{2+}$磁体主机$j_\text{eff}=1/2$本地时刻高度各向异性$g$ -因素，我们提取他们的全自旋哈密顿量，包括较长的范围和各向异性的交换耦合。对于CoTiO $_3$，我们发现了一个最近邻的易平面铁磁$XXZ$模型，它具有额外的键相关各向异性和层间交换，支持三维（3D）Dirac节线磁振子。相反，对于BaCo $_2$（PO $_4$）$_2$和BaCo $_2$（AsO $_4$）$_2$，我们发现了强烈抑制的层间耦合，以及P/As介导的额外的第三邻居反铁磁交换的显著挫折。这种键各向异性的$J_1$ - $J_3$自旋模型可以支持共线锯齿形或共面螺旋基态，我们讨论了它们的动态自旋相关性，揭示了一个缺口的Goldstone模式，并认为这些pseudospin- $1/2$模型的有效参数可以强…
2021-11-23 cond-mat.str-el
Competitions of magnetism and superconductivity in FeAs-based materials
利用数值非限制性Hartree-Fock方法，我们研究了描述新发现的FeAs基超导体的双轨道模型的基态。我们观察到$(0, π)$模自旋密度波的竞争和超导电性随掺杂浓度的变化。在电子掺杂侧可能存在磁性和超导性共存的小区域。超导配对是自旋单线态、轨道偶态和混合s $_{xy}$ + d $_{x^{2}-y^{2}}$波（偶宇称）。
2008-07-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Competition between Chaotic and Non-Chaotic Phases in a Quadratically Coupled Sachdev-Ye-Kitaev Model
Sachdev-Ye-Kitaev（SYK）模型是研究非费米液体性质、全息对偶和极大混沌行为的一个具体的可解模型。在这项工作中，我们考虑的SYK模型，其中包含两个SYK模型与不同数量的马约拉纳模式耦合二次项的推广。该模型也是可解的，解显示了两个非费米液体混沌相之间的零温量子相变。这种相变是通过调节两个模数的比值来驱动的，并且费米液体非混沌相位于具有相等模数的临界点。在有限温度下，费米液相膨胀到有限状态。更有趣的是，一种不同的非费米液相在有限温度下出现。我们用谱函数、李雅普诺夫指数和熵来描述相图。我们的结果说明了两个非费米液相之间的量子相变和临界区的一个具体例子。
2017-05-09 cond-mat.str-el hep-th
Ground State Properties of the Doped Kitaev-Heisenberg Chain: Topological Superconducting and Mott Insulating Phases Driven by Magnetic Frustration
University of Warsaw（华沙大学）；TU Wien（维也纳工业大学）；Technical University Dresden（德累斯顿工业大学）；Institute for Theoretical Solid State Physics, IFW Dresden（德累斯顿联邦材料研究所理论固态物理研究所）
研究掺杂Kitaev-Heisenberg链的基态性质，发现磁铁摩擦通过促进配对倾向，导致拓扑超导和Mott绝缘相的形成，揭示磁铁摩擦在超导和相互作用驱动绝缘相中的共同作用机制。
2026-03-31 cond-mat.str-el
Kitaev interactions of the spin-orbit coupled magnet UO2
UO₂的磁性漫散射研究揭示其磁相互作用类似于Kitaev模型，表明f电子磁性离子可能成为实现Kitaev磁性的候选材料。
2025-12-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
More bridging ligands activate direct exchange: the case of anisotropic Kitaev effective magnetic interactions
Institute for Theoretical Solid State Physics, Leibniz IFW Dresden（莱布尼茨德累斯顿铁电体物理研究所）；Max Planck Institute for Solid State Research（马克斯·普朗克固体的研究）
研究揭示了桥联配体对Kitaev磁相互作用的影响，指出直接Coulomb交换在特定材料中可能同样重要，为磁性地面态工程提供了理论基础。
2025-10-05 cond-mat.str-el
Competition of long-range interactions and noise at ramped quench dynamical quantum phase transition: The case of the long-range pairing Kitaev chain
研究长程配对Kitaev链在斜坡淬火动力学量子相变中长程相互作用与噪声的竞争，发现长程配对诱导三时间尺度DQPTs区域且噪声使其收缩，并揭示临界扫描速度受长程配对指数增强而被噪声降低。
2024-07-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Signatures of Kitaev interactions in the van der Waals ferromagnet VI3
本文通过高分辨率非弹性中子散射测量范德华铁磁莫特绝缘体 VI3，发现其动量空间中高度各向异性的磁激发可由具有大键依赖 Kitaev 相互作用的模型解释，为探索 Kitaev 物理开辟了新途径。
2024-12-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Emergence of quantum spin liquid and spin-flop phase in Kitaev antiferromagnets in a [111] magnetic field
College of Physics, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics（南京航空航天大学物理学院）；Key Laboratory of Aerospace Information Materials and Physics (NUAA), MIIT（工业和信息化部航空航天信息材料与物理重点实验室（南航））；School of Physics and Institute for Advanced Study in Physics, Zhejiang University（浙江大学物理学院与高等研究院）
本研究通过精确对角化计算揭示了凯拉夫反铁磁体在[111]磁场中的量子自旋液体和自旋翻转相的出现，发现其在中间磁场区域存在标量和向量旋磁序。
2025-12-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Lattice dynamics and structural correlations in antiferromagnet SrLaCoNbO$_6$ double perovskite
Ames National Laboratory, U.S. Department of Energy, Iowa State University（艾姆斯国家实验室）；Department of Physics, Indian Institute of Technology Delhi（德里印度理工学院物理系）；School of Physics, The University of New South Wales (UNSW)（新南威尔士大学物理学院）
研究S = 1/2反铁磁体SrLaCoNbO₆，通过温度相关拉曼光谱和Co K边EXAFS分析，发现60K左右声子等有明显异常，160 - 180K附近拉曼模式有变化，揭示晶格与自旋耦合及相关结构变化，表明存在波动键方向相互作用和近似基塔耶夫型相关性。
2026-10-23 cond-mat.str-el
Selective synthesis and crystal chemistry of candidate rare earth Kitaev materials: honeycomb and hyperhoneycomb Na$_2$PrO$_3$
本研究通过改进合成方法成功制备了空气敏感的候选稀土Kitaev材料α-和β-Na2PrO3的粉末与单晶，并基于单晶X射线衍射精修了其晶体结构。
2024-10-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interplay between Kitaev interaction and single ion anisotropy in ferromagnetic CrI$_3$ and CrGeTe$_3$ monolayers
磁各向异性对于二维（2D）磁性的稳定性至关重要，这在自然界中是罕见的，但在自旋电子学和推进基础知识中是非常需要的。最近对CrI $_3$和CrGeTe $_3$单层膜的研究不仅观测到了长期以来一直在寻找的二维铁磁性，而且还揭示了这两个系统中不同的磁各向异性，即CrI $_3$的伊辛行为与CrGeTe $_3$的海森堡行为。这种磁性差异与这两种材料的结构和电子相似性形成强烈对比，在微观尺度上理解它应该有很大的好处。在这里，第一性原理计算和分析，以开发一个简单的哈密顿量，调查的CrI $_3$和CrGeTe $_3$单层的磁各向异性。在这两个系统中的各向异性交换耦合是令人惊讶地确定Kitaev型。此外，Kitaev相互作用和单离子各向异性（SIA）之间的相互作用被发现自然地解释了不同的磁性行为的CrI $_3$和CrGeTe $_3$。最后，Kitaev相互作用和SIA被进一步发现是由重配体（I的CrI $_3$或Te的CrGeTe $_3$），而不是通常认为的3d磁性Cr离子的自旋轨道耦合引起的。
2018-11-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Competition between Kondo effect and RKKY physics in graphene magnetism
量子杂质在二维材料（如石墨烯和双层石墨烯）上的合作行为的特征在于屏蔽（近藤效应）和Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida（RKKY）磁性之间的非平凡竞争。此外，由于费米能级处的态密度小，杂质可能根本不耦合到传导电子，表现为自由矩。采用最近发展的{\em{exact}}数值方法研究多杂质晶格系统，我们得到了与传统RKKY理论所预期的结果有很大不同的非微扰结果.在半填充和弱耦合，杂质保持在当地的时刻制度时，他们是对的子晶格，到一个临界值的相互作用时，他们开始耦合反铁磁性的相关性，衰减非常缓慢的杂质间的距离。在有限掺杂下，远离半填充，铁磁性完全不存在，并且物理学由反铁磁性和近藤效应之间的竞争主导。在双层石墨烯中，相反层上的杂质表现为自由矩，除非相互作用是跳跃或更大的量级。
2017-03-07 cond-mat.str-el
Tangle of Spin Double Helices in the Honeycomb Kitaev-$Γ$ Model
结合经典与量子模拟，研究蜂窝Kitaev-$Γ$模型基态，发现具有18个不等价螺旋轴的自旋双螺旋缠结结构，并在量子自旋1/2模型中验证了该多体序特征，丰富了Kitaev磁性物理。
2023-05-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Non-coplanar and counter-rotating incommensurate magnetic order stabilized by Kitaev interactions in $γ$-Li2IrO3
实现Kitaev自旋模型与键相关的各向异性相互作用的材料已经寻找了很长时间，因为所产生的挫折效应被预测为稳定新形式的磁序或量子自旋液体。在这里，我们探讨磁性的$γ$ -锂$_2$ IrO $_3$，它具有拓扑结构的三维Kitaev晶格的相互连接的Ir蜂窝。使用共振磁X射线衍射，我们发现一个复杂的，但高度对称的无公度磁结构与非共面和反向旋转的Ir时刻。我们提出了一个最小的Kitaev-海森堡哈密顿量，自然占所观察到的磁结构的所有关键特征。我们的研究结果提供了强有力的证据，证明$γ$ -Li $_2$ IrO $_3$实现了一个自旋哈密顿量与占主导地位的Kitaev相互作用.
2014-07-15 cond-mat.str-el
Magnetism in spin models for depleted honeycomb-lattice iridates: Spin-glass order towards percolation
铱酸盐的特点是自旋-轨道和电子-电子相互作用的迷人的相互作用。蜂窝晶格材料A2 IrO 3（A=Na，Li）已经被提出来实现具有强各向异性交换相互作用的赝自旋1/2 Mott绝缘态，由Heisenberg-Kitaev模型描述，但也提出了涉及更长范围交换相互作用或更多离域电子的其他方案。在这里，我们研究非磁性掺杂的影响，即，耗尽的时刻，对实验相关的海森伯-Kitaev和海森伯J1-J2-J3模型的变体的磁性。我们一般发现，Z字形顺序的清洁系统被取代，掺杂后，由一个自旋玻璃状态与短程Z字形相关。我们确定的自旋玻璃温度作为掺杂水平的函数，并认为，这个量允许实验区分不同的建议自旋模型时，掺杂是驱动整个网站渗滤阈值的蜂窝晶格。
2014-11-10 cond-mat.str-el
Effects of Kitaev Interaction on Magnetic Orders and Anisotropy
本文系统研究Kitaev相互作用对三角和蜂窝晶格磁序及各向异性的影响，揭示其调控相界、预言新相的作用，并提出判断磁体中是否存在Kitaev相互作用的通用方法。
2024-06-06 cond-mat.str-el
From Density Functional Theory to Spin Hamiltonians: Magnetism in $d^5$ Honeycomb Compound OsCl$_3$
本研究结合DFT计算、HK哈密顿量精确对角化与半经典方法，构建$d^5$蜂窝磁体系有效自旋哈密顿量，揭示OsCl$_3$的锯齿型反铁磁基态，为强关联体系磁交换计算提供高效方案。
2025-06-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Deciphering competing interactions of Kitaev-Heisenberg-$Γ$ system in clusters: part I -- static properties
本文通过研究最多十二个格点的团簇，解析了Kitaev-Heisenberg-$\Gamma$体系中竞争相互作用对静态性质的影响，揭示了反铁磁与铁磁Heisenberg情形下的不同现象，并讨论了其对实验与理论结果的解释意义。
2025-02-26 cond-mat.str-el
Enhanced Magnetism and Phase Transitions in Ultrathin Quantum Spin Liquid Na2IrO3 Flakes
本研究利用第一性原理计算探究超薄Na2IrO3层中量子电子限域效应，发现单层中zigzag反铁磁态增强且偏离Kitaev自旋液体态，载流子掺杂则引发Mott绝缘体-金属及反铁磁-铁磁双重转变。
2023-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Kitaev Interactions Through an Extended Superexchange Pathway in the jeff = 1/2 Ru3+ Honeycomb Magnet, RuP3SiO11
本文研究了无机固体 RuP3SiO11 蜂窝层中 Ru3+ 八面体的扩展超交换路径，证实其保留了实现 Kitaev 量子自旋液体所需的材料条件，并解析了交换相互作用层级，为实验探索 Kitaev 模型未知区域提供了途径。
2024-10-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Unified theory of spiral magnetism in the harmonic-honeycomb iridates α, β, γ Li2IrO3
最近发现了具有化学式Li $_2$ IrO $_3$的绝缘铱酸盐家族，其具有三种不同的晶体结构$α,β,γ$（蜂窝状、超蜂窝状、条纹蜂窝状）。对三维多型体$β$ -和$γ$ -Li $_2$ IrO $_3$的测量发现，它们磁有序成非常相似的螺旋相，表现出非共面反向旋转螺旋磁序，等效波矢q=0.57。我们研究磁哈密顿这个家庭，并表明，相同的三重最近邻Kitaev海森堡伊辛（KJI）相互作用再现这种螺旋顺序的$β,γ$ -锂$_2$ IrO $_3$结构。我们分析了这一现象的起源，通过研究一个1D锯齿链，一个结构单元的三个多型共同的模型。链的解决方案透明地显示了Kitaev相互作用如何稳定的反向旋转的螺旋，这是持续恢复链间耦合。我们的极小模型对$α$ -Li $_2$ IrO $_3$的磁序作了具体的预测.
2015-06-15 cond-mat.str-el
Effects of Ru-doping on the magnetism of Ag3LiIr2O6, a candidate Kitaev quantum spin liquid
本文研究Ru掺杂对Kitaev量子自旋液体候选材料Ag3LiIr2O6磁性的影响，发现Ru替代使长程有序温度升高至约20 K，并在10 K以下出现量子自旋液体类相迹象。
2025-03-06 cond-mat.str-el
Competition between spin-orbit coupling, magnetism, and dimerization in the honeycomb iridates: $α$-Li$_{2}$IrO$_{3}$ under pressure
用同步辐射对蜂窝状铱酸盐$α$ -Li $_{2}$ IrO $_{3}$的单晶X射线衍射研究揭示了在$P_{c}$ = 3.8 GPa的临界压力下对称性从单斜向三斜的压力诱导结构相变。根据晶格参数随压力的演化，转变主要影响$ab$平面，从而影响Ir六边形网络，导致形成Ir-Ir二聚体。这些意见是独立预测和证实我们的\textit{ab initio}密度泛函理论计算，我们发现，在有限的压力下，Ir-Ir二聚体的外观是一个微妙的相互作用之间的磁性，相关性，自旋轨道耦合，和共价键的结果。我们的研究结果进一步表明，在$P_{c}$的系统经历了磁崩溃。最后，我们提供了蜂窝晶格$A_{2}$ $M$ O $_{3}$与$A$ = Li，Na和$M$ = Ir，Ru的竞争相互作用的一般图片。
2017-12-05 cond-mat.str-el
Relevance of the Heisenberg-Kitaev model for the honeycomb lattice iridates A_2IrO_3
结合热力学测量、密度泛函理论和热力学计算，我们证明了蜂窝状晶格铱酸盐A2 IrO 3（A = Na，Li）是磁有序的莫特绝缘体，其有效自旋轨道S = 1/2磁矩的磁性可以用海森堡-Kitaev（HK）模型捕获，海森堡相互作用超过最近邻交换.在实验上，我们观察到Curie-Weiss温度从Na_2IrO_3的θ=-125K增加到Li_2IrO_3的θ=-33K，而反铁磁有序温度大致保持不变，两种材料的T_N = 15 K。利用有限温度泛函重整化群计算，我们证明了这种θ，T_N，阻挫参数f = θ/T_N的演化，以及密度泛函理论对这两种材料提出的Z字形磁有序结构都可以在这个扩展的HK模型中得到。结合我们的实验和理论结果，我们估计，Na 2 IrO 3是深的磁有序区的HK模型（α \approx 0.25），而Li 2 IrO 3似乎是接近自旋液体区（0.6 < α< 0.7）。
2012-02-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Direct Evidence for Dominant Bond-directional Interactions in a Honeycomb Lattice Iridate Na2IrO3
海森堡相互作用在磁性材料中普遍存在，并且在量子磁体的建模和设计中一直很流行。键方向相互作用提供了海森堡交换的一种新的替代方案，并提供了Kitaev模型的构建模块，该模型具有量子自旋液体（QSL）作为其精确的基态。蜂窝状虹彩酸盐，A2IrO3（A = Na，Li），提供了Kitaev模型的潜在实现，其报告的磁性行为可以在Kitaev框架内解释。然而，它们与Kitaev模型的相关程度仍然不清楚，因为键方向相互作用的证据仍然是间接或间接的。在这里，我们提出了直接的证据，占主导地位的反铁磁Na2IrO3的键方向的相互作用，并表明它们导致强磁挫折。扩散磁X射线散射揭示了打破自旋旋转对称性，甚至高于尼尔温度，与三个自旋组件沿不同的结晶方向表现出纳米尺度的相关性。这种自旋空间和实空间纠缠直接体现了键方向相互作用，提供了蜂窝状虹晶中Kitaev物理学的缺失环节，并建立了一种新的设计策略，以减少磁性。
2015-04-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Kitaev Materials
在具有部分填充的$4d$和$5d$壳层的过渡金属化合物中，自旋轨道纠缠、电子关联和晶体场效应共同产生了各种新颖形式的拓扑量子物质。这包括Kitaev材料--一种自旋轨道辅助的莫特绝缘体，其中局部的自旋轨道纠缠$j=1/2$矩形成，受到强键方向相互作用的影响。在概念层面上，Kitaev材料因其非传统的磁性形式而引起了人们的极大兴趣，例如二维和三维晶格几何中的自旋液体物理学或非平凡自旋纹理的形成。实验上，已经合成了许多Kitaev材料，其包括蜂窝材料Na $_2$ IrO $_3$、$α$ $_2$ IrO $_3$和RuCl $_3$，三角形材料Ba $_3$ Ir $_x$ Ti $_{3-x}$ O $_9$，以及三维超蜂窝和带状蜂窝材料$β$-Li $_2$ IrO $_3$和$_3$ MATHABMW-Li $_2$ IrO $_3$。这些课堂讲稿提供了一个简短的回顾，这些Kitaev材料的理论和实验探索的现状。
2017-01-24 cond-mat.str-el
Anisotropy of the zigzag order in the Kitaev honeycomb magnet $α$-RuBr$_3$
本研究通过单晶扭矩测量揭示了Kitaev候选材料α-RuBr₃中锯齿序的易平面各向异性与六重对称性，并识别了相关各向异性相互作用及畴竞争的作用。
2024-07-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Symmetry-protected topological magnons in three dimensional Kitaev materials
磁性材料中的拓扑相通过改变底层磁性提供了拓扑性质的新颖可调谐性。我们表明，三维Kitaev材料可以提供一个很好的机会，控制的拓扑保护节点磁振子。这些材料最初被认为是强有力的候选人Kitaev量子自旋液体由于键依赖的挫败自旋交换相互作用。作为一个具体的例子，我们考虑了超蜂窝结构$β\text{-}\mathrm{Li_2IrO_3}$中斜锯齿有序态的磁振子的对称性和拓扑结构，该结构可以通过在零场反旋螺旋态中施加磁场来获得.结果表明，磁滑移对称性和非厄米性质的玻色子磁振子导致独特的拓扑保护，这是不同的情况下的费米对应物。我们研究如何通过改变自旋交换相互作用的对称性来控制这种拓扑磁振子。
2019-03-06 cond-mat.str-el
Anisotropic magnetic interactions in a candidate Kitaev spin liquid close to a metal-insulator transition
本研究针对候选量子自旋液体材料RuI₃，通过扭矩磁强计检测到其强各向异性阻挫磁相互作用的特征，证实其为具有增强量子涨落的扩展Kitaev磁性新候选材料。
2024-07-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
An introduction to Kitaev model-I
这篇教学文章的目的是为了开始研究生感兴趣的广泛领域的挫折磁性。我们介绍并给出了Kitaev模型中得到的一些精确结果。Kitaev模型体现了一个不寻常的双自旋相互作用，但在二维精确可解的模型。这种精确可解性使它可以精确地实现许多涌现的多体现象，如$Z_2$规范场、自旋液态、自旋分形、拓扑序等。首先给出了Kitaev模型的Majorana费米子化精确解，并详细讨论了$Z_2$规范结构。在此基础上，我们讨论了磁化强度的精确计算，自旋-自旋关联函数的建立，从而确定了它的自旋液体性质。详细解释了Majorana费米子的自旋分馏和去禁闭现象。讨论了长程多自旋关联函数的存在性和拓扑简并性，阐明了任意本征态的纠缠和拓扑性质。在适当的地方提供了一些基本的调查表，以便吸收技术细节。
2020-06-20 cond-mat.other cond-mat.str-el
Importance of anisotropic exchange interactions in honeycomb iridates. Minimal model for zigzag antiferromagnetic order in Na$_2$IrO$_3$
在这项工作中，我们调查蜂窝铱基系统的磁性的微观性质，通过进行系统的研究，这些化合物中的有效磁相互作用如何取决于各种电子显微参数。我们表明，描述的磁性在一个$_2$ IrO $_3$的极小模型包括各向同性和各向异性Kitaev型自旋交换相互作用之间的最近和次近邻Ir离子，次近邻Ir磁矩之间的Kitaev相互作用的大小是与最近邻相互作用。我们还发现，虽然海森堡和Kitaev最近的邻居之间的相互作用是相应的反铁磁和铁磁，他们都改变下一个最近的邻居的符号。使用经典的蒙特卡罗模拟，我们检查导出的超交换模型的磁相图。锯齿型反铁磁秩序被发现占据了很大一部分的相图的模型，铁磁次近邻海森堡相互作用相关的Na $_2$ IrO $_3$，它可以稳定，即使在第三近邻耦合的情况下。我们的研究结果表明，实验观察到的Z字形相在Na $_2$ IrO $_3$的自然物理起源是由于最近和次最近的邻居之间的Kitaev各向异性相互作用的相互作用。
2014-08-15 cond-mat.str-el
Light-Induced Control of Magnetic Phases in Kitaev Quantum Magnets
利用固体中的相干光-物质相互作用是量子材料控制和功能化的一个有希望的新方向，可能实现平衡中无法实现的制度，并稳定新的或有用的物质状态。我们展示了如何驱动强自旋-轨道耦合的近端Kitaev磁体$α$ -RuCl $_3$与圆偏振光可以引起一种新的配体介导的磁电效应，既光诱导一个大的动态有效磁场，并显着改变竞争的各向同性和各向异性交换相互作用的相互作用。我们建议，定制的光脉冲可以轻推的材料对难以捉摸的Kitaev量子自旋液体，以及探针竞争远离平衡的磁不稳定性，并预测，瞬态竞争的磁交换过程可以很容易地观察到通过泵探测光谱。
2022-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Emergence of a Field-Driven U(1) Spin Liquid in the Kitaev Honeycomb Model
在量子磁学领域，精确可解的Kitaev蜂窝模型是自旋自由度分解和$\mathbb{Z}_2$量子自旋液体形成的范例。一个紧张的实验研究导致了一些自旋轨道纠缠莫特绝缘体的发现，实现其特征键方向的相互作用，并在磁场的存在下，表现出没有迹象表明的长程序。在这里，我们绘制出完整的相图Kitaev模型在倾斜磁场中，并报告出现了一个独特的无隙量子自旋液体在中等场强。分析了一些静态的，动态的，和有限的温度量，使用数值精确对角化技术，我们发现强有力的证据表明，这一阶段表现出耦合到一个无质量的$U(1)$规范场的无带隙费米子。我们讨论了它的稳定性的存在下自然产生的自旋轨道纠缠的候选材料的扰动。
2019-02-06 cond-mat.str-el
