Projective symmetry of partons in Kitaev's honeycomb model
量子自旋液体的低能态被认为涉及生活在规范场背景中的部分子。本文研究了Kitaev蜂窝模型中球形团簇上Majorana费米子的谱。规范场赋予部分子半整数轨道角动量。因此，多重性反映的不是星系团的点群对称性，而是它的投影对称性，结合物理和规范变换的操作。基态的投射对称群是点群的双重覆盖。
2015-01-08 cond-mat.str-el
Strategy to Extract Kitaev Interaction using Symmetry in Honeycomb Mott Insulators
Kitaev自旋液体，蜂窝晶格中的键依赖Kitaev模型的基态一直是吸引力的中心，因为一个微观理论，以实现这种相互作用在固态材料被发现。然而，实际材料中的一个挑战是海森堡和另一种对Kitaev自旋液体有害的键依赖伽马相互作用的存在，并且对它们的相对强度有许多争论。在这里，我们提供了一个策略，提取Kitaev相互作用的一个完整的微观模型，利用对称性的哈密顿量。由二重旋转对称性相关的两个倾斜的磁场方向产生源自Kitaev和Gamma相互作用的特定组合的不同的自旋激发。与平面内和平面外磁各向异性一起，可以分别确定Kitaev和Gamma相互作用。动态自旋结构的因素，以激励未来的实验。拟议的设置将推进Kitaev材料的搜索。
2022-05-18 cond-mat.str-el
Ground state phase diagram of Kitaev-Heisenberg model on honeycomb-triangular lattice
蜂窝晶格和三角晶格上的Kitaev-Heisenberg模型作为描述铱氧化物自旋轨道物理的一种可能模型，近年来得到了广泛的研究。在该模型中，每个晶格都有许多相特征。然而，当几何形状由蜂窝晶格转变为三角晶格时，两种晶格中的相如何相互融合的研究还没有。本文研究了Kitaev-Heisenberg模型的基态，该模型定义在连接蜂窝和三角晶格的系统上，称为蜂窝-三角晶格。利用Luttinger-Tisza方法和经典的蒙特卡罗模拟，得到了该模型在经典自旋下的基态相图.除了已知的蜂窝状和三角形晶格中的相位，我们发现共存的相位组成的已知的相位。通过精确对角化和密度矩阵重整化群计算，我们发现量子涨落对相图的影响较小。
2018-04-17 cond-mat.str-el
The interplay of Dzyaloshinskii-Moriya and Kitaev interactions for magnonic properties of Heisenberg-Kitaev honeycomb ferromagnets
Kitaev材料因其奇异的性质而引起人们越来越多的关注。在现实的二维材料中，Kitaev相互作用经常伴随着Dzyloshinskiii-Moriya相互作用，这对区分它们的大小提出了挑战。在这项工作中，我们证明，它可以通过访问磁振子输运性质。通过研究蜂窝铁磁体表现出Dzyaloshinskiii-Moriya和Kitaev相互作用的同时，我们揭示了非平凡的磁振子拓扑性质伴随着复杂的磁振子输运特性，给出了热霍尔和磁振子能斯特效应。我们还研究了磁场的影响，表明它不仅打破了系统的对称性，但也带来了巨大的修改磁振子的拓扑输运性质，作为各向异性交换相互作用的相对强度的标志。根据我们的研究结果，我们建议的战略，以估计Kitaev相互作用的重要性，在实际材料。
2020-12-29 cond-mat.str-el
One Proximate Kitaev Spin Liquid in the $K$-$J$-$Γ$ Model on the Honeycomb Lattice
除了Kitaev（$K$）相互作用之外，候选Kitaev材料还具有海森堡（$J$）和非对角对称（$Γ$）耦合。采用变分蒙特卡罗（VMC）方法研究了蜂窝晶格上的量子（$S = 1/2$）$K$-$J$ - $Γ$模型.除了“通用”Kitaev自旋液体（KSL），我们发现，只有一个接近KSL（PKSL）相，而其余的相图包含不同的磁有序状态。PKSL是具有14个马约拉纳锥的无带隙Z $_2$态，与KSL相比，PKSL具有无带隙自旋响应。在垂直于蜂窝状平面的磁场中，实现了两个Kitaev带隙手性自旋液相，其中一个是非阿贝尔的，其Chern数为$ν= 5$，另一个是阿贝尔的，其$ν= 4$ .这两个阶段可以区分他们的热霍尔电导。
2019-11-13 cond-mat.str-el
Weak-field induced nonmagnetic state in a Co-based honeycomb
层状蜂窝磁体是Kitaev量子自旋液体（KQSL）的潜在实现，KQSL是一种具有长程自旋纠缠和精确可解哈密顿量的量子态。传统的磁有序态存在于所有目前已知的候选材料中，然而，因为哈密顿量中的非Kitaev项模糊了Kitaev物理。目前的实验研究的KQSL集中在4D或5D过渡金属为基础的蜂窝，其中强自旋轨道耦合可以预期，产生Kitaev相互作用，占主导地位的施加磁场。相比之下，对于基于3d的层状蜂窝磁体，自旋轨道耦合较弱，因此Kitaev物理学应该基本上不太容易获得。在这里，我们报告我们的研究BaCo 2（AsO 4）2，我们发现，与非Kitaev相互作用的磁序可以完全抑制由一个相对较低的磁场，产生一个非磁性材料，并意味着存在强的磁挫和弱的非Kitaev相互作用。
2019-10-18 cond-mat.str-el
Kitaev honeycomb models in magnetic fields: Dynamical response and hidden symmetries
受最近关于反铁磁蜂窝Kitaev模型中场诱导中间相（IP）的报道的启发，该中间相可能是性质不同于Kitaev Z2相的自旋液体，我们提出了一个详细的数值研究的性质和动力响应（如动态自旋结构因子和共振非弹性x射线散射强度），该场诱导IP和相邻阶段的一个家庭的Kitaev-基于隐藏的对称性和对偶变换相关的模型。我们进一步表明，相同的场诱导IP可以出现在模型相关的$α$ -RuCl ${_3}$，表现出铁磁Kitaev耦合和额外的相互作用。在$α$ ${_3}$中，IP代表一个新的相，其可能独立于最近从热霍尔电导率测量报告的推定的场诱导（自旋液体）相。
2019-04-01 cond-mat.str-el
Field-Driven Gapless Spin Liquid in the Spin-1 Kitaev Honeycomb Model
最近提出的自旋-1 Kitaev材料，如蜂窝镍氧化物与重元素的Bi和Sb，已经表明，这些化合物自然会引起反铁磁（AFM）Kitaev耦合。这种原子力显微镜Kitaev系统的概念兴趣已经引发了在原子力显微镜自旋1/2 Kitaev模型中的中间场强度的无间隙$U(1)$自旋液体的过渡的观察。然而，所有迄今已知的自旋1/2 Kitaev材料表现出铁磁键方向交换。在这里，我们讨论的物理自旋-1 Kitaev模型在磁场中，并显示，通过广泛的数值分析，AFM耦合，它表现出一个扩展的无隙量子自旋液体在中等场强。与其自旋1/2对应物的密切类比表明，这种无隙自旋液体是具有中性费米表面的$U(1)$自旋液体，这引起了增强的热输运特征。
2020-01-21 cond-mat.str-el
Non-Kitaev vs. Kitaev Honeycomb Cobaltates
University of Toronto（多伦多大学）；Canadian Institute for Advanced Research（加拿大高等研究院）
最近，蜂窝状钴酸盐与3 $d^7$提出显示Kitaev物理尽管弱自旋轨道耦合。然而，其他的理论和实验工作发现在BaCo $_2$（AsO $_4$）$_2$（BCAO）中主导XXZ海森堡和可忽略的Kitaev相互作用，这需要进一步的研究来澄清差异的起源。本文利用强耦合微扰理论导出了自旋模型的解析表达式。通过对理想蜂窝结构BCAO的{ \it ab-initio}计算得到的紧束缚参数，我们发现最大的轨道内$t_{2g}-t_{2g}$交换路径（在早期的理论建议中被假设为很小）导致铁磁（FM）海森堡相互作用.这成为主要的相互作用，因为其他$t_{2g}-e_g$和$e_g-e_g$的贡献几乎相互抵消。完全相同的假定为小通道也产生反铁磁Kitaev相互作用，然后从$t_{2g}-e_g$路径取消FM Kitaev相互作用，导致小Kitaev相互作用。在三角畸变下，卓越的各向同性海森伯如预期的那样变成了各向异性XXZ模型，这是BCAO的情况。然而，在Na $_3$ Co $_2$ SbO $_6$中，轨道内的$t_{2g}-t_{2g}$跳跃较小，与$t_{2g}-e_g$跳跃相当，导致增强的Kitaev和减少的海森堡相互作用之间的微妙竞争。
2022-11-12 cond-mat.str-el
SU(2) Slave Fermion Solution of the Kitaev Honeycomb Lattice Model
我们将SU（2）从费米子形式应用于Kitaev蜂窝格子模型。我们表明，无论是复曲面码相（A相）和该模型的无隙相（B相），可以确定与p波超导相的从费米子，与节线，分别不相交或相交的费米面。非阿贝尔伊辛任意子相是一个$p+ip$超导相，它发生在B相受到间隙开放磁场。我们还讨论了这种语言中这些阶段之间的转换。
2011-04-28 cond-mat.str-el
Incommensurate Counterrotating Magnetic Order Stabilized by Kitaev Interactions in the Layered Honeycomb $α$-Li$_2$IrO$_3$
层状蜂窝磁体$α$ -Li $_2$ IrO $_3$已被理论上提出作为显示与蜂窝晶格上的自旋-轨道纠缠$j_{\rm eff}=1/2$磁矩之间的Kitaev相互作用相关的新颖磁性行为的候选者。在这里，我们报告的单晶磁共振X射线衍射结合粉末磁中子衍射，揭示了一个不相称的磁性顺序在蜂窝层与Ir磁矩反向旋转的最近邻网站。这种类型的磁结构还没有在蜂窝状磁铁实验报告之前，不能解释的自旋哈密顿与占主导地位的各向同性（海森堡）耦合。磁性结构与结构多型体$β$和$γ$ $_2$ IrO $_3$中的磁性有序共享许多关键特征，理论上理解为分别通过位于三维超蜂窝和条纹蜂窝晶格的顶点上的Ir矩之间的主导Kitaev相互作用来稳定。基于这种类比和候选自旋哈密顿的磁基态的理论软自旋分析，我们提出Kitaev相互作用也占主导地位的$α$ -Li $_2$ IrO $_3$，表明通用Kitaev物理在所有三个成员的谐波蜂窝家庭的Li $_2$ IrO $_3$多型。
2016-02-25 cond-mat.str-el
Signatures of magnetic-field-driven quantum phase transitions in the entanglement entropy and spin dynamics of the Kitaev honeycomb model
我们的主要问题是如何探测量子自旋液体（QSL）的分数激发，例如，在Kitaev蜂窝模型。通过对能谱和纠缠熵的分析，我们发现在反铁磁耦合和场沿[111]或[001]方向的情况下，非阿贝尔Kitaev QSL和极化相位之间夹着一个无隙的QSL相位.增加对极化极限的磁场强度破坏了这个中间QSL阶段，导致在相当大的减少的频率模式的数量和出现的局部动力学相关性，可能在泵探测实验中观察到的拍频模式。
2019-04-30 cond-mat.str-el
The vicinity of hyper-honeycomb $β$-Li2IrO3 to a three-dimensional Kitaev spin liquid state
由于大量的自旋-轨道耦合和相关效应的组合，氧化铱在寻找物质的新量子态中占据突出的位置，包括，例如，Kitaev自旋液体和拓扑Weyl态。在这方面，我们建立了最近合成的超蜂窝状铱酸盐$β$ -Li 2 IrO 3的承诺。详细的理论分析揭示了大的铁磁第一邻居Kitaev相互作用的存在下，而第二邻居反铁磁海森堡交换驱动器的基态从铁到锯齿通过一个三维Kitaev自旋液体和一个无公度相。实验将系统置于后一种状态，但Kitaev自旋液体非常接近，并且可以通过稍微修改第二和第一相邻耦合之间的比率来达到，例如通过应变。
2016-03-13 cond-mat.str-el
Magnetic Field Induced Spin Liquids in S=1 Kitaev Honeycomb Model
利用密度矩阵重整化群（DMRG）方法研究了自旋S=1的Kitaev蜂窝模型在磁场作用下的基态性质.利用磁场引起的时间反演对称性破缺，确定了铁磁（FM）和反铁磁（AFM）Kitaev耦合的带隙Kitaev自旋液体。近量子化的威尔逊圈、纠缠谱的简并性和边缘模的存在，表明了Kitaev自旋液体的拓扑性质。虽然FM Kitaev自旋液体被破坏由一个较弱的磁场$H_*^\text{FM}$，原子力显微镜的表现出的鲁棒性高达一个数量级更大的临界场$H_*^\text{AFM}$。此外，一个中间的反磁性相只出现在AFM的情况下，在较大的领域，$H_*^\text{AFM} < H < H_{**}^\text{AFM}$，过渡到高场极化顺磁体之前。Kitaev自旋液体对海森堡相互作用的稳定性也进行了检查。我们的研究结果可能会进一步激发最近提出的S=1 Kitaev材料的研究。
2020-09-22 cond-mat.str-el
Low-energy Spin Dynamics of the Honeycomb Spin Liquid Beyond the Kitaev Limit
研究了Kitaev蜂窝状量子自旋液体在一般交换耦合作用下偏离其精确可溶极限的低能动力学自旋结构因子的一般特征.我们发现，自旋间隙仍然存在于Kitaev海森堡模型，但一般消失提供更通用的自旋允许的相互作用存在。我们制定的通用扩展的自旋算子的分数马约拉纳费米子运营商根据对称性丰富的拓扑秩序的Kitaev自旋液体，描述其投影对称群。动力学自旋结构因子显示幂律标度的狄拉克锥附近的$Γ$，$K$和$K'$点的布里渊区，而不是自旋间隙发现的完全可溶点。
2016-05-02 cond-mat.str-el
Kitaev-Heisenberg Model on Honeycomb Lattice: Possible Exotic Phases in Iridium Oxides $A_2$IrO$_3$
本文导出并研究了蜂窝晶格上自旋二分之一的哈密顿量，它描述了层状铱酸盐$A_2$ IrO $_3$（$A$ =Li，Na）中Ir $^{4+}$离子之间的交换作用.根据微观参数，哈密尔顿插值之间的海森堡和精确可解的Kitaev模型。精确的对角化和互补的自旋波分析揭示了Kitaev极限附近的扩展自旋液相和海森堡极限附近的传统Néel状态的存在。两相被一个不寻常的条纹状反铁磁态所分隔，这正是模型在两个极限中点处的基态。
2010-07-09 cond-mat.str-el
Honeycomb oxide heterostructure: a new platform for Kitaev quantum spin liquid
Kitaev量子自旋液体，即大规模量子纠缠态，在自然界中是非常稀缺的，寻找新的候选系统仍然是一个巨大的挑战。蜂窝异质结构可能是一个有前途的路线，以实现和利用这样一个奇异的量子相，通过提供额外的可控性的哈密顿量和设备兼容性，分别。在这里，我们提供了外延蜂窝状氧化物薄膜Na 3Co 2SbO 6，最近提出的Kitaev量子自旋液体的候选者。我们发现一个自旋玻璃和反铁磁基态依赖于钠的化学计量，这不仅意味着钠空位控制的重要性，但也强烈的挫折在Na3Co2SbO6。尽管其经典的基态，场依赖的磁化率显示出显着的标度崩溃与一个单一的临界指数，这可以解释为量子临界性的证据。其电子基态和自旋哈密顿量与Kitaev模型的预言一致。我们的工作为Kitaev量子自旋液体的实现和应用提供了一条独特的途径。
2023-02-09 cond-mat.str-el
Unpaired Majorana modes in the gapped phase of Kitaev's honeycomb model
本文研究了Kitaev蜂窝模型（Z_2自旋液体）中晶格缺陷的带隙相。我们发现，一些位错和键缺陷携带未成对的马约拉纳费米子。与这些缺陷相关的物理激发是由两个（实）马约拉纳费米子通过Z_2规范弦连接而成的（复）费米子模。这些模式的量子态对局域噪声具有鲁棒性，并且可以通过在位错周围缠绕Z_2涡旋来改变。精确解尊重规范不变性，揭示了规范场在马约拉纳模物理中的重要作用。
2013-08-19 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
Generic spin model for the honeycomb iridates beyond the Kitaev limit
最近，Kitaev物理学的实现已经在蜂窝状铱酸盐的A2 IrO 3家族中寻求，其起源于通过边缘共享八面体的氧介导的交换。然而，对于j = 1/2的莫特绝缘体，在这些材料中，直接d轨道重叠的交换是相关的，并且有人建议应该将海森堡项添加到Kitaev模型中。在这里，我们提供了通用的最近邻自旋哈密顿时，氧介导的和直接重叠存在，包含键依赖的非对角交换除了海森堡和Kitaev条款。我们分析这个完整的模型，使用经典的技术和精确对角化的组合。在Kitaev极限附近，我们发现了新的磁相，120度和无公度螺旋序，以及锯齿形和条纹序的扩展区域。讨论了Na_2IrO_3和Li_2IrO_3的可能应用。
2014-03-14 cond-mat.str-el
Magnetic order and spin excitations in the Kitaev--Heisenberg model on the honeycomb lattice
本文研究了A_2IrO_3（A=Li，Na）化合物的准二维赝自旋1/2Kitaev-Heisenberg模型.自旋波激发谱，亚晶格磁化强度，和过渡温度计算在随机相位近似（RPA）为四个不同的有序相，观察到的参数空间的模型：反铁磁，条纹，铁磁，锯齿形相。的Néel温度和温度依赖性的亚晶格磁化强度进行了比较与实验数据Na 2 IrO 3。
2016-02-05 cond-mat.str-el
Functional renormalization group study of the Kitaev-$Γ$ model on the honeycomb lattice and emergent incommensurate magnetic correlations
Kitaev蜂窝模型的理论诞生对量子自旋液体的实验研究产生了决定性的影响，使人们对具有键方向相互作用的材料的合成产生了前所未有的关注。许多Kitaev材料，这被认为是港口基态参数接近Kitaev自旋液体，已被调查以来。然而，在这些材料中，Kitaev相互作用经常与非对角$Γ$相互作用携手并进--两者的竞争可能会产生磁有序的基态。为了帮助未来的材料研究，我们研究了自旋1/2 Kitaev- $Γ$模型在蜂窝晶格上的相图。采用赝费米子泛函重整化群方法，直接操作在热力学极限和捕获的热和量子涨落的联合作用，我们揭示了存在的扩展参数制度与新兴的无公度磁关联在有限温度下。我们补充我们的结果与额外的计算上的有限圆柱几何形状的周期性边界条件的影响，调查的无公度的顺序，从而提供了一个角度对以前的数值研究有限系统。
2021-05-07 cond-mat.str-el
Spin-1 Kitaev-Heisenberg model on a two-dimensional honeycomb lattice
利用密度矩阵重整化群方法，数值研究了二维蜂窝晶格上自旋为1的Kitaev-Heisenberg模型。通过调整Kitaev和Heisenberg交换耦合的相对值，我们得到了具有两个自旋液相和四个对称破缺相的完整相图。通过计算不存在海森堡相互作用的纯Kitaev点的中心荷，我们确定了自旋液相是无带隙的。与自旋为1/2的情况相比，自旋为1的情况下的无隙模的位置和数目有很大的不同。由于近似的$Z_2$局域守恒，测量每个元胞通量的威尔逊圈算符的期望值保持在1附近，并且在整个自旋液相中静态自旋-自旋关联保持在短程。
2019-11-28 cond-mat.str-el
Review of honeycomb-based Kitaev materials with zigzag magnetic ordering
本文综述了具有锯齿磁序的蜂窝结构Kitaev材料，重点介绍了从锯齿结构演化而来的多-$\mathbf{k}$磁结构及其理论进展，并提供了单$\mathbf{k}$和多$\mathbf{k}$变体的详细晶体学信息。
2024-10-14 cond-mat.str-el
Ordered states in the Kitaev-Heisenberg model: From 1D chains to 2D honeycomb
利用密度矩阵重整化群和Lanczos精确对角化方法研究了一维Kitaev-Heisenberg（KH）模型的基态.我们得到了一个丰富的基态相图之间的海森堡（$J=\cosϕ)$和Kitaev（$K=\sinϕ$）相互作用的比例的函数。根据比例的不同，系统表现出四种长程有序状态：铁磁- $z$，铁磁- $xy$，交错- $xy$，Néel- $z$，和两种液体状态：Tomonaga-Luttinger液体和螺旋- $xy$。两个Kitaev点$ϕ=\fracπ{2}$和$ϕ=\frac{3π}{2}$是奇异的。依赖于$ϕ$的相图与二维蜂窝晶格KH模型的相图相似。值得注意的是，所有的蜂窝格KH模型的有序状态可以解释的耦合KH链。在一维KH模型的框架下，我们还讨论了一种潜在的Kitaev材料--K-插层RuCl $_3$的磁结构。此外，我们还证明了一维KH哈密顿量的低激发可以用已知的六顶点模型和自旋波理论的结合来解释。
2018-01-08 cond-mat.str-el
Time-domain anyon interferometry in Kitaev honeycomb spin liquids and beyond
最近的Kitaev蜂窝磁铁$α\text{-RuCl}_3$实验的启发，我们介绍了非阿贝尔自旋液体的边缘和准粒子含量的时域探针。我们的方案利用辅助量子自旋，通过时间依赖的隧道能量进出自旋液体的手性马约拉纳边缘状态进行通信。我们发现，辅助自旋动力学揭示了边缘状态的速度，并在适当的几何形状，检测个人的非阿贝尔任意子和紧急费米子通过时域对应的量子霍尔任意子干涉。我们预计各种各样的拓扑相在固态和冷原子设置的应用。
2020-10-30 cond-mat.str-el
Constructing a variational ground state of matter fermions coupled to a vison pair in Kitaev's honeycomb model
该研究提出了一种构造Kitaev蜂窝模型中非平凡磁通配置基态的变分方法，并通过与精确对角化结果的比较验证了其有效性。
2025-12-01 cond-mat.str-el
Kitaev Spin Liquid Candidate OsxCl3 Comprised of Honeycomb Nano-Domains
合成了化学式为OsxCl3（x = 0.81）的氯化锇，并对其晶体结构和热力学性质进行了研究。OsxCl3晶体呈CdCl2型层状结构，三角形晶格中平均部分被Os离子占据。然而，在微观尺度上，三角形晶格是由纳米域与蜂窝状排列的Os离子，如通过电子显微镜和拉曼散射实验观察到的。磁化强度和热容量的测量结果表明，没有磁性长程序下降到0.08 K，而在0.15 K的热容量宽峰可能表明在本地蜂窝晶格的短程顺序。OsxCl 3可能表现出Kitaev自旋液体的某些方面，这些方面被预期为锇的完美蜂窝晶格。
2020-09-16 cond-mat.str-el
Antiferromagnetic Kitaev Interaction in $f$-Electron Based Honeycomb Magnets
我们从理论上提出了一个家庭的$f$ -电子为基础的磁铁，实现Kitaev型键依赖各向异性相互作用。基于{ \it ab initio}计算，我们表明，$A_2$ PrO $_3$（$A$：碱金属）结晶在三斜晶系结构与蜂窝层的边缘共享PrO $_6$八面体。每个Pr $^{4+}$阳离子在$Γ_7$双重态中具有$4f$电子，其包括具有有效矩$J_{\rm eff}=1/2$的自旋-轨道纠缠Kramers对。利用{ \it ab initio}计算得到的Wannier轨道，我们发现对于轻碱金属$A$ =Li和Na，$J_{\rm eff}=1/2$磁矩之间的有效相互作用主要为{ \it反铁磁} Kitaev型，与之形成鲜明对比的是$4d$ -和$5d$ -电子基材料中的铁磁相互作用.我们的发现将为Kitaev自旋液体提供一个很难被发现的候选人访问的游乐场。
2018-07-04 cond-mat.str-el
Observation of two types of anyons in the Kitaev honeycomb magnet
量子自旋液体是一种具有分数自旋激发的无序磁态。它最明显的例子是在一个精确求解的Kitaev蜂巢模型中发现的，在这个模型中，自旋翻转分解成两种类型的任意子，既不是费米子也不是玻色子的准粒子：一对规范通量和一个马约拉纳费米子。在这里，我们证明了这种分馏在Kitaev顺磁状态的蜂窝磁铁$α$ $_3$。由核磁共振测量的自旋激发间隙由预测的马约拉纳费米子贡献的立方的所施加的磁场，和一个有限的零场贡献匹配的规范磁通量间隙的预测大小。尽管自旋之间不可避免地存在非基塔耶夫相互作用，但所观察到的分裂成带隙任意子的现象在很宽的温度和磁场范围内都能存活，预计这将驱动系统走向无隙基态。这两个任意子的带隙性质对于它们在拓扑量子计算中的潜在应用至关重要。
2017-08-21 cond-mat.str-el
Global Phase Diagram of the Extended Kitaev-Heisenberg Model on Honeycomb Lattice
本文研究了扩展的Kitaev-Heisenberg（EKH）量子自旋模型，该模型是在最近提出的描述蜂窝状铱酸盐的KH模型中加入键依赖的非对角Heisenberg项.自旋算符的严格数学映射揭示了模型哈密顿量的内在对称性。采用基于张量网络的无偏纠缠重整化方法，得到了包含8个不同量子相的全局相图。利用自旋算符的对偶映射，可以清楚地理解整体相图中的各个磁相。最后，我们发现在多个磁相竞争最激烈的四临界区，一个价态固态出现为基态。
2015-01-28 cond-mat.str-el
Revealing divergent length scales using quantum Fisher information in the Kitaev honeycomb model
我们计算的量子费舍尔信息（QFI）与两个不同的本地运营商在Kitaev蜂窝模型，并发现发散行为在这些量的二阶导数相对于驱动参数在量子相变之间的有隙和无隙阶段的完全反铁磁和完全铁磁交换耦合。与局部磁化算子相关联的QFI的行为不同于与局部键合算子相关联的QFI，这取决于临界点是从有间隙侧还是无间隙侧接近。我们展示了如何在临界点处的QFI的二阶导数的行为可以理解在发散的长度尺度在局部发电机的放大器。
2020-11-02 cond-mat.str-el
Further insights into the thermodynamics of the Kitaev honeycomb model
在这里，我们重新审视的Kitaev量子自旋液体实现的蜂窝晶格上的热力学。我们要解决两个主要问题：首先，我们调查是否有可观察到的拓扑Majorana边界模式的Kitaev蜂窝模型的热力学签名。我们认为，对于时间反演不变的情况下，剩余的低温熵是这些马约拉纳边缘模式的主要热力学签名，并验证使用大规模的蒙特卡罗模拟，这是目前在完整的Kitaev模型的剩余熵。当时间反演对称性被破坏时，马约拉纳边缘模式可能在更直接的热力学测量中观察到，例如比热，尽管只有在远低于体隙的温度下。其次，我们研究了Kitaev模型中磁通激发的能量学和相应的热力学特征。具体而言，我们研究了圆柱体和环面几何形状的磁通相互作用的数值，并量化其对Kitaev自旋液体的热力学的影响，通过使用多项式拟合的平均通量能量作为通量密度的函数，并将其外推到热力学极限。通过比较这个模型的蒙特卡罗模拟，我们发现磁通相互作用有显着的定量影响的形状和低温峰的比热。
2021-02-04 cond-mat.str-el
Ferrimagnetic Kitaev spin liquids in mixed spin 1/2 spin 3/2 honeycomb magnets
本文通过超交换理论、部分子平均场和DMRG研究混合自旋1/2与3/2蜂窝磁体中的Kitaev模型，建立基态相图并发现四个量子自旋液体相，为实验实现混合自旋Kitaev磁体奠定基础。
2025-05-08 cond-mat.str-el
Majorana representations of spin and an alternative solution of the Kitaev honeycomb model
在SO（4）群的Dirac旋量表示的基础上，讨论了自旋的三种Majorana费米子表示，即Kitaev表示、SO（3）表示和SO（4）手征表示之间的关系.比较这三种类型，我们发现SO（3）表示的Hilbert空间与其他两种不同，它需要配对的位置，但它的优势在于不涉及非物理状态。作为其应用的一个例子，我们提出了一个新的替代解决方案的Kitaev蜂窝模型。我们的新解决方案不涉及非物理状态，这使得能够系统地计算物理观测值。最后，我们讨论了一个更一般的精确可解的$Z_{2}$规范理论与复杂的费米子相互作用的模型的扩展。
2018-01-29 cond-mat.str-el
Field-induced Kitaev multipolar liquid in spin-orbit coupled $d^{2}$ honeycomb Mott insulators
Kitaev模型描述了莫特绝缘体中自旋-轨道纠缠偶极矩之间的键依赖伊辛自旋相互作用，为研究量子自旋液体提供了一种新的途径.基于$5d^2$莫特绝缘体中四极矩之间的另一种类型的键依赖相互作用，我们提供了一种微观途径来揭示Kitaev多极液体，其特征在于非Kramers双峰携带多极矩的分馏激发。关键成分是磁场，它允许通过与激发三重态混合来实现键各向异性四极-八极相互作用。讨论了在实际材料中实现该相特征的条件。
2023-03-07 cond-mat.str-el
Realization of the Exactly Solvable Kitaev Honeycomb Lattice Model in a Spin Rotation Invariant System
精确可解的Kitaev蜂窝格子模型被实现为具有自旋旋转和时间反演对称性的自旋1/2模型的低能效应哈密顿量。该方法精确地映射到低能有效哈密顿量，且不存在传统微扰级数展开式中的截断误差。该模型由四个自旋1/2矩的簇的蜂窝晶格组成，并包含高达六个自旋（或八个自旋）项的短程相互作用。Kitaev模型中的自旋不是用这些自旋1/2矩来表示，而是用每个团簇中四个反铁磁耦合自旋1/2矩的二维自旋单重态扇区的赝自旋来表示。Kitaev模型中的自旋关联映射到二聚体关联或自旋手征关联。这个精确的构造是相当普遍的，并且可以用来从自旋旋转不变的哈密顿量构造其他有趣的自旋1/2模型。我们讨论了从更自然的耦合产生高阶自旋相互作用的两种可能途径，这涉及微扰展开，从而打破了精确的映射，尽管是以受控的方式。
2010-05-04 cond-mat.str-el
Phase Diagram and Quantum Order by Disorder in the Kitaev $K_1$-$K_2$ Honeycomb Magnet
我们发现，拓扑Kitaev自旋液体的蜂窝晶格是非常脆弱的第二邻居Kitaev耦合$K_2$，最近已被证明是占主导地位的扰动远离最近邻模型在铱酸钠$_2$ IrO $_3$，也可能发挥作用，在$α$ -RuCl $_3$和Li $_2$ IrO $_3$。这种耦合自然地解释了Z字形有序（没有引入不切实际的大的较长范围海森堡交换项）和最近在Na $_2$ IrO $_3$中观察到的实空间和自旋空间之间的特殊纠缠。此外，我们在这里提出的最小$K_1$ - $K_2$模型具有独特的性质，即经典和量子相图以及它们各自的有序无序机制由于经典和量子对应物的根本不同的对称性而定性不同。
2015-12-07 cond-mat.str-el
Tuning into the Kitaev spin liquid phase:A spin model on the honeycomb lattice with two types of Heisenberg exchange couplings
本文研究了具有两种海森堡交换耦合的蜂窝晶格上的自旋模型：$J$和$\tilde J$，其中$J$表示常规自旋，而$\tilde J$表示旋转自旋.当$\tilde J=0$时，这是传统的海森堡模型。当J=0时，系统要么是条带状反铁磁序（$\tilde J<0$，旋转自旋的铁磁），要么是锯齿形反铁磁序（$\tilde J>0$，旋转自旋的反铁磁）。两个铁磁级或两个反铁磁级之间的竞争导致Kitaev自旋液相，其特征在于精确可解Kitaev模型（$J=\tilde J$）。我们的模型可以应用于层状莫特绝缘体A $_2$ IrO $_3$（A=Li，Na）。对于一个单层的Li $_2$ IrO $_3$，我们表明，它是可能的调整到Kitaev自旋液体制度的控制参数的链接依赖Rashba自旋轨道耦合。
2013-01-30 cond-mat.str-el
Phase diagram for Hole-Doped Kitaev System on the Honeycomb Lattice
在扩展的Kitaev模型中，非对角相互作用（例如$Γ, Γ^{'}$项）导致非Kitaev量子自旋液体（QSL）和几种磁有序相。在本工作中，我们在系统中掺杂空穴，并利用平均场理论研究了由此产生的$t$ - $K$ - $Γ$ - $Γ^{'}$模型。电荷和自旋自由度之间的相互作用导致了丰富的相图。与掺杂铜酸盐类似，产生超导体、赝隙相、费米液体、奇异金属和顺磁相。不同的是，无论初始自旋态是什么，都可以得到不止一个超导相（包括拓扑相）和不止一个赝能隙相。拓扑超导体的陈数是$ν=\pm2$或$ν=\pm1$，取决于自旋通道中的比率$Γ/ |K|$。我们进一步发现，一个中间的面内磁场可以稍微扩大的拓扑超导相的大小。
2021-09-13 cond-mat.str-el
Equivalence between vortices, twists and chiral gauge fields in Kitaev's honeycomb lattice model
我们证明了Kitaev蜂窝格点模型中的$\mathbb{Z}_2$规范变换和格点形变在连续极限下可以用手征规范场得到相同的描述。手征规范场耦合到马约拉纳费米子，满足狄拉克色散关系的非阿贝尔部门的模型。对于特定的值，有效手征规范场变得等价于$\mathbb{Z}_2$规范场，使我们能够将有效通量与晶格形变联系起来。出于这种等价性，我们认为马约拉纳绑定$π$涡和马约拉纳绑定晶格扭曲，并证明它们是相互连接的。这种等价性为马约拉纳边界缺陷的新编码开辟了可能性，这种编码可能更容易在实验中实现。
2020-10-01 cond-mat.str-el
Strain-induced Landau levels of Majorana fermions in an anisotropically interacting Kitaev model on a honeycomb lattice
针对蜂窝晶格各向异性相互作用Kitaev模型，研究发现三轴应变可诱导出稳定的马约拉纳费米子朗道能级，其低能量子化态能量与量子数平方根成正比，零能态仅在单子格出现，且应变方向微扰下仍保持稳定。
2023-10-16 cond-mat.str-el
Neutron scattering signatures of the 3D hyper-honeycomb Kitaev quantum spin-liquid
受最近合成的超蜂窝材料$β$的启发，我们研究了相应的3D Kitaev量子自旋液体（QSL）的动力学结构因子（DSF），其分数自由度是Majorana费米子和涌现通量环。这个3D模型的特性与2D模型的特性有很大的不同--它具有有限温度的相变，以及拉曼响应的独特特征。然而，我们表明，DSF的定性行为是广泛的维度独立的。的3D DSF的特性包括响应间隙，即使在无间隙的QSL阶段和能量依赖性来自马约拉纳费米子态密度。由于大多数的响应是从包含一个单一的马约拉纳激发状态，我们的研究结果表明，非弹性中子散射光谱的选择照亮Kitaev QSL的马约拉纳费米子的物理。
2015-08-21 cond-mat.str-el
Robustness of the flux-free sector of the Kitaev honeycomb against environment
本研究通过林德布拉德主方程分析Kitaev蜂窝模型中马约拉纳零模与环境耦合的演化，发现退相干下稳态多为最大混合态，但周期性边界条件参数区例外，并观察到量子芝诺效应，为STM探测提供理论依据。
2025-07-09 cond-mat.str-el
High temperature thermodynamics of the honeycomb-lattice Kitaev-Heisenberg model: A high temperature series expansion study
我们发展了蜂窝格点Kitaev-Heisenberg模型的热力学性质的高温级数展开式。给出了Kitaev耦合$K$和Heisenberg交换耦合$J$（含$|J|\le |K|$）的不同值下，均匀磁化率、热容和熵随温度变化的数值结果.这些扩展显示出良好的收敛性下降到$K$的一小部分的温度，在某些情况下下降到$T=K/10$。在Kitaev交换为主的制度，逆磁化率有一个近线性的温度依赖性在很宽的温度范围内。然而，我们表明，已经在温度$10$倍的居里-外斯温度，有效的居里-外斯常数估计的数据可以关闭的一个因素2。我们发现，在短程秩序峰的热容最大值的大小，是小$J/K$比$J$的顺序或大于$K$。我们认为，这本身就代表了一个简单的标记，在这些系统中的Kitaev条款的相对重要性。有些令人惊讶的是，Na $_2$ IrO $_3$的热容量和磁化率数据与占主导地位的{ \it反铁磁} Kitaev交换常数约为$300-400$ $K$一致。
2017-07-04 cond-mat.str-el
Kitaev interactions in the Co honeycomb antiferromagnets Na$_3$Co$_2$SbO$_6$ and Na$_2$Co$_2$TeO$_6$
Co $^{2+}$离子在八面体晶体场，稳定一个j $_{eff}$ = 1/2基态的轨道自由度，并已最近提出实现Kitaev相互作用，预测我们已经通过调查两个钴蜂窝晶格化合物，钠$_2$ Co $_2$ TeO $_6$和钠$_3$ Co $_2$ SbO $_6$，使用非弹性中子散射自旋动力学测试。我们使用线性自旋波理论表明，磁谱可以复制与自旋哈密顿量，包括占主导地位的Kitaev最近邻相互作用，较弱的海森堡相互作用的第三个邻居和键依赖的非对角交换相互作用。除了Kitaev相互作用，单独会引起量子自旋液体状态，这些额外的耦合的存在是负责在低温下观察到的两种化合物的磁共振型长程磁有序。这些结果提供了证据，实现Kitaev型耦合在钴基材料，尽管托管一个较弱的自旋轨道耦合比他们的4D和5D的同行。
2021-01-06 cond-mat.str-el
Origin of the insulating state in the Kitaev candidate Cu$_2$IrO$_3$
本研究结合晶体对称性分析与密度泛函理论计算，揭示Kitaev候选材料Cu₂IrO₃绝缘态的微观起源为Ir离子电荷有序化，形成相互贯穿的Ir⁴⁺与Cu²⁺三角晶格，构成新型蜂窝Kitaev晶格。
2024-11-29 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
Determining Kitaev interaction in spin-$S$ honeycomb Mott insulators
提出利用破缺镜面对称性下两个动量点的磁振子能量识别一般自旋$S$蜂窝Mott绝缘体中的Kitaev相互作用，并结合CrI$_3$铁磁共振数据发现该项为次主导相互作用。
2022-09-06 cond-mat.str-el
Unpaired Majorana modes on dislocations and string defects in Kitaev's honeycomb model
研究了Kitaev蜂窝模型（$Z_2$自旋液体）在拓扑缺陷晶格上的带隙相.我们发现，一些位错和弦缺陷携带不成对的马约拉纳费米子。与这些缺陷相关的物理激发是由两个（实）马约拉纳费米子通过$Z_2$规范弦连接而成的（复杂）费米子模式。这些模式的量子态对局部噪声是鲁棒的，并且可以通过在其中一个位错周围缠绕$Z_2$涡旋来改变。精确解尊重规范不变性，揭示了规范场在马约拉纳模物理中的重要作用。为了促进这些理论的发展，我们重铸的简并微扰理论的语言马约拉纳费米子自旋。
2014-07-15 cond-mat.str-el
Spin correlation and Majorana spectrum in chiral spin liquids in a decorated-honeycomb Kitaev model
采用量子蒙特卡罗模拟，在Majorana费米子表象下，研究了蜂窝格子上Kitaev模型的自旋关联和激发谱的温度演化.该量子自旋模型的基态由两种手征自旋液体给出：一种在阿贝尔任意子激发下是拓扑平凡的，另一种在非阿贝尔任意子激发下是拓扑非平凡的.在降低温度的同时，该模型在顺磁状态下表现出几个交叉，这源于量子自旋到马约拉纳费米子的分馏，除了与时间反演对称性破缺相关的相变。我们发现，自旋相关的交叉温度周围的发展，而它显示出轻微的变化，在临界温度，在其他Kitaev型模型。我们还计算了Majorana费米子的激发谱，发现非阿贝尔相的激发能隙对$Z_2$通量的热涨落是脆弱的，而阿贝尔相的激发能隙保持开放.
2015-10-15 cond-mat.str-el
Magnon bound states vs. anyonic Majorana excitations in the Kitaev honeycomb magnet $α$-RuCl$_3$
纯Kitaev蜂窝模型在零磁场中包含一个量子自旋液体，而施加有限磁场诱导一个具有非阿贝尔任意子激发的拓扑自旋液体。后一相在Kitaev候选材料如$α$ $_3$中一直备受追捧.目前，存在两个竞争的情况下，这种化合物（$B=7-10$ T）的中间场相位，实验以及理论结果的基础上：（一）传统的多粒子磁激发整数量子数与（ii）马约拉纳费米子激发可能非阿贝尔性质的分数量子数。为了区分这些情况下的详细调查的激发宽场温度相图是必不可少的。在这里，我们提出的拉曼光谱数据揭示了低能量准粒子出现在中间领域，这是对比传统的自旋波激发的连续的分数激发。这些准粒子的温度演化表明，形成的束缚态的分数激发。
2019-10-02 cond-mat.str-el
Fluctuation-induced first order phase transitions in Kitaev-like $d^4$ honeycomb magnet
我们数值研究了Kitaev蜂窝模型的玻色子模拟，Kitaev蜂窝模型是具有蜂窝晶格几何形状的$4d^4/5d^4$量子磁体的极小模型。我们用朗道理论分析和量子蒙特卡罗模拟相结合的方法构造了它的相图。特别地，我们发现顺磁态和磁有序态之间的相边界一般是涨落诱导的一级相变。我们的研究结果是潜在的适用于Ru $^{4+}$和Ir $^{5+}$为基础的蜂窝磁体。
2022-12-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Kitaev interactions between j=1/2 moments in honeycomb Na2IrO3 are large and ferromagnetic: insights from ab initio quantum chemistry calculations
Na $_2$ IrO $_3$，蜂窝状5 $d^5$氧化物，最近已被确定为Kitaev自旋晶格的潜在实现。这个自旋模型的基本特征是，对于从金属位点出现的三个金属-金属链接中的每一个，Kitaev相互作用仅连接垂直于由磁性离子和两个桥接配体定义的元格的自旋分量。事实上，双正交自旋分量沿着三个不同的链接耦合导致强烈的挫折效应和非平凡的物理。虽然实验表明Na $_2$ IrO $_3$中存在锯齿形反铁磁有序，但Kitaev和Heisenberg相互作用的符号和相对强度仍存在争议。在这里，我们报告的从头计算多体电子结构的计算结果，并建立最近邻交换是强各向异性的占主导地位的铁磁Kitaev部分，而海森堡的贡献是显着较弱的反铁磁。计算进一步揭示了对微小结构细节（如键角）的强烈敏感性。除了大的自旋-轨道相互作用，这种强烈的依赖于扭曲的Ir $_2$ O $_2$斑块挑出蜂窝状5 $d^5$氧化物作为一个新的游乐场实现非常规的磁基态和激发在扩展系统。
2014-01-11 cond-mat.str-el
