Identification of a Kitaev Quantum Spin Liquid by Magnetic Field Angle Dependence
量子自旋液体实现了局域自旋的大质量纠缠和分数准粒子，被认为是量子科学和技术的一条途径。特别是在Kitaev量子自旋液体的非阿贝尔相中，提出了拓扑量子计算的建议，而Majorana费米子的探测是现代凝聚态物理中最突出的问题之一.在这里，我们提出了一个具体的方法来识别非阿贝尔Kitaev量子自旋液体的磁场角度依赖。拓扑保护的临界线存在于磁场角平面上，其形状由微观自旋相互作用决定。手征性算子在证明临界线的微观依赖性方面起着关键作用。我们还表明，手征性算子可以用来评估的非阿贝尔Kitaev量子自旋液体的拓扑性质，而不依赖于马约拉纳费米子描述。为今后的实验提供了非阿贝尔自旋液态的实验判据。
2022-01-15 cond-mat.str-el
Identification of Magnetic Interactions and High-field Quantum Spin Liquid in $α$-RuCl$_3$
受挫折的磁铁$α$ -RuCl $_3$构成了一个迷人的量子材料平台，其中包含了有趣的Kitaev物理学。然而，关于其复杂的自旋相互作用和场诱导量子相位的研究还没有达成共识。本文利用多体方法确定了微观自旋模型，定量解释了$α$ $_3$的主要观测结果，包括锯齿序、双峰比热、磁各向异性和M星动力学自旋结构等。面内场在约7 T下驱动系统进入极化相，并且在有限温度下发生热分馏，从而使不同实验中的观察结果一致。在离面场作用下，锯齿型有序在35 T时被抑制，在35 T以上，低于100 T的极化场，出现了场诱导的量子自旋液体。分数熵和代数低温比热揭示了无带隙自旋液体的性质，这可以在$α$ -RuCl $_3$的高场测量中进行探索。
2021-06-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Raman Scattering Polarization and Single Spinon Identification in Two-Dimensional Kitaev Quantum Spin Liquids
Kitaev蜂窝模型中Loudon-Fleury非弹性可见光散射的完全去极化是众所周知的。虽然它也发生在Heisenberg Kagome和三角形反铁磁体中，但我们证明它是几何起源的，而不是量子自旋液体所特有的。正方形平面几何中的Kitaev自旋液体确实表现出包含不同对称物种的偏振拉曼光谱，每个对称物种都是由与自旋相容的自旋子双生激发引起的，即由中介自旋子所属规范$\bm{k}$点对称群的双值不可约表示构成的与自旋相容的直积表示引起的。我们结合标准的点对称群分析的拉曼顶点在真实的空间和一个精心制作的投影对称群分析的拉曼散射介导的倒易空间中的马约拉纳自旋单独识别紧急自旋。
2020-05-12 cond-mat.str-el
Mott Transition from a Spin Liquid to a Fermi Liquid in the Spin-Frustrated Organic Conductor kappa-(ET)2Cu2(CN)3
用$^1$ H NMR和电阻率测量研究了三角晶格自旋液体模型体系$κ$ -（ET）$_2$ Cu $_2$（CN）$_3$的压温相图.在压力下，自旋液相在莫特转变为金属或超导相之前是持久的。在Mott转变时，自旋涨落被迅速抑制，自旋-晶格弛豫速率和电阻率随温度的变化具有费米液体特征。相图中Mott边界的特征曲率反映了自旋阻挫对Mott相变的重要影响。
2005-10-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Classification and properties of quantum spin liquids on the hyperhoneycomb lattice
“Kitaev材料”家族为研究量子自旋液体及其邻近磁序提供了一个理想的平台。基于超蜂窝晶格中存在量子自旋液体基态的可能性，我们采用Abrikosov-fermion表象，对超蜂窝晶格上的对称量子自旋液体进行了系统的分类和研究.在176个对称的$U(1)$自旋液体（和160个$Z_2$自旋液体）中，我们发现了8个“根”$U(1)$自旋液体，它们接近于可解Kitave模型在超声子晶格上的基态.这8个态是加压$β$ IrO $_3$中可能的$U(1)$自旋液体基态的有希望的候选态.进一步讨论了这8种$U(1)$自旋液体的物理性质，发现它们都支持双线型自旋费米面.
2018-02-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spiral spin-liquid on a honeycomb lattice
螺旋自旋液体是具有简并传播矢量的相关顺磁状态，在倒易空间中形成连续的环或表面。在蜂窝晶格上，螺旋自旋液体提供了一种新的途径来实现涌现分形子激发，量子自旋液体，和拓扑自旋纹理，但实验实现仍然难以捉摸。在这里，使用中子散射，我们表明，螺旋自旋液体实现范德华蜂窝磁铁FeCl $_3$。直接观察到连续的散射环，这表明动量空间中近似U（1）对称性的出现。我们的工作表明，螺旋自旋液体可以在二维系统中实现，并提供了一个有前途的平台，研究分形物理的螺旋自旋液体。
2022-03-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Identification of Strongly Correlated Spin Liquid in Herbertsmithite
奇异量子自旋液体是由自旋为1/2的费米子自旋子等假设粒子构成的。在这里，我们计算它的热力学和弛豫性质。我们的计算揭示了QSL的基本性质，形成了位于费米凝聚量子相变的强关联费米系统。这些都是在一个很好的协议与实验数据，使我们能够检测QSL的行为，在重费米子金属中观察到的。我们预测，在固定温度下施加磁场的QSL的热阻率表现出非常特殊的行为。我们的研究结果的主要特点是存在的自旋-电荷分离和QSL形成的巡游重自旋在herbertsmithite。
2011-11-11 cond-mat.str-el quant-ph
Algebraic spin liquid in an exactly solvable spin model
我们提出了一个正方形格子上的自旋为3/2的量子模型。它的基态是一种量子自旋液体，每个晶胞具有半整数自旋。费米子激发是线性色散的无隙激发，而拓扑“vison”激发是有隙的。此外，无质量的狄拉克费米子是稳定的。因此，据我们所知，这个模型是第一个精确可解的半整数自旋模型，它的基态是一个“代数自旋液体”。"
2008-10-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Variational study of triangular lattice spin-1/2 model with ring exchanges and spin liquid state in κ-(ET)_2 Cu_2 (CN)_3
利用变分法研究了具有反铁磁海森堡和环交换的自旋为1/2的三角晶格系统，重点讨论了自旋液态的可能实现。利用费米平均场态的Gutzwiller投影得到了自旋液体的试探性波函数，并与磁有序试探态进行了能量学比较。我们发现，在一定范围内的环交换耦合后破坏反铁磁秩序，最好的这种自旋液体状态本质上是一个Gutzwiller投影费米海状态。我们提出这种具有自旋费米面的自旋液体可以作为有机化合物κ-（ET）_2Cu_2（CN）_3中观察到的介电绝缘相的候选物，并描述了这一建议的一些实验结果。
2004-12-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Identification of non-Fermi liquid fermionic self-energy from quantum Monte Carlo data
关联电子系统的量子蒙特卡罗（QMC）模拟提供了关于量子临界点（QCP）处系统行为的无偏信息，并且可以验证或反驳现有的非费米液体（NFL）在QCP处行为的理论。然而，模拟是在有限温度下进行的，其中量子临界特征被有限温度效应所掩盖。在这里，我们提出了一个理论框架内，它是可能的分离热和量子效应，并提取有关NFL物理在$T=0$的信息。我们证明了我们的方法的一个具体的例子，2D费米子附近的伊辛铁磁QCP。我们表明，人们可以提取从QMC数据的零温度形式的费米子自能$Σ(ω)$，即使主要的贡献，自能来自热效应。我们发现$Σ(ω)$的频率依赖性与Eliashberg动力学量子临界理论中得到的解析形式一致，并且在低频下服从$ω^{2/3}$标度。我们的研究结果开辟了一条途径，量子临界金属的QMC研究。
2020-09-14 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Formation of energy gap in higher dimensional spin-orbital liquids
在对称自旋轨道模型下，发展了高维自旋液体的Schwinger玻色子平均场论。自旋，轨道和耦合自旋轨道运营商被同等对待。我们计算了动态关联函数和集体激发谱。由于集体激发具有有限的能隙，我们得出结论，基态是一个具有双重简并度的自旋轨道液体，这打破了离散的自旋轨道对称性。讨论了这种自旋液态对几种实际体系，如CaV $_4$ V $_9$和Na $_2$ Sb $_2$ Ti $_2$ O的可能替代性.
2001-09-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topological $Z_2$ invariant in Kitaev spin liquids: Classification of gapped spin liquids beyond projective symmetry group
投影对称群（PSG）是自旋液体的一种分类理论.然而，它并不包括一个费米自旋子激发的拓扑有序，因此带隙自旋液体的分类是不完整的。我们证明了分类超越PSG利用Kitaev模型的squareoctagon晶格，其中两个带隙的自旋液体区分的拓扑$Z_2$不变。该$Z_2$不变量可以仅由时间反演对称性和平移对称性定义，条件是时间反演对称性是投影实现的。因此，它是一类隐藏的拓扑Kitaev自旋液体的螺旋边缘状态，这已经被忽视了很长一段时间。这表明，存在一个未知的分类方案的带隙自旋液体超出PSG。
2020-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin liquids in geometrically perfect triangular antiferromagnets
作为量子自旋液体的摇篮，三角形反铁磁体表现出强烈的磁序倾向，需要仔细调整以稳定自旋液体状态。在这篇简短的评论中，我们并列最近的理论发展，跟踪自旋液相的参数制度，与Co基和Yb基三角形反铁磁体的实验结果。非常规的自旋动力学所产生的有序和无序的基态进行了讨论，一个几何上完美的三角形系统的概念进行审查，以证明非平凡的缺陷，可能有助于磁挫折稳定动态自旋状态与特殊的激发。
2020-03-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-Liquid--to--Spin-Liquid Transition in Kitaev Magnets Driven by Fractionalization
虽然物质的三种状态--长程有序状态、顺磁体和自旋液体--的磁性类似物之间的相变已经被广泛研究，但“液-液”转变的可能性，即不同自旋液体之间的可能性，仍然是难以捉摸的。通过在具有键不对称性的蜂窝Kitaev模型中引入附加的Ising耦合，我们发现Kitaev自旋液体在Ising耦合建立磁序之前，就已经转变为自旋-自旋量子顺磁.两种液体状态之间的量子相变伴随着由分数激发（$Z_2$规范通量）驱动的拓扑变化，并且是一阶的。在有限的温度下，这会产生一个持续的一阶跃迁线，终止于量子自旋被分解的区域内部深处的临界点。这表明，类似的转变可能会发生在其他扰动Kitaev磁铁与键不对称。
2017-02-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum spin liquid with fermionized pi-vortices
本文研究了正方格子上二维π通量哈伯德模型Mott跃迁附近的非磁性绝缘体态，发现这种非磁性绝缘体态是具有节结费米激发的量子自旋液体态-节结自旋液体（NSL）。当存在较小的易面各向异性能量时，基态成为具有完全能隙激发的Z2拓扑自旋液体（TSL）。得到了描述NSL和TSL低能物理的U（1）× U（1）互-Chern-Simons（MCS）理论。
2010-12-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Paired chiral spin liquid with a Fermi surface in S=1 model on the triangular lattice
受Ba_3NiSb_2O_9最近实验的启发，我们研究了三角晶格上自旋S=1的海森堡模型可能的量子自旋液体基态.我们用变分蒙特卡罗方法计算了微观自旋液体波函数的能量，其中自旋由三种费米子自旋算符表示。这些能量与各种竞争的三个子晶格有序状态的能量进行了比较。我们的方法表明，具有双二次项和单离子各向异性的反铁磁海森堡模型不存在低温自旋液相。然而，对于具有足够强的环交换项的SU（3）不变量模型，我们发现了一个成对的手性量子自旋液体，其费米表面是由非受限的自旋子组成的，它对我们考虑的所有类型的有序模式都是稳定的。我们讨论了这种奇异的自旋液体状态的物理与最近的实验，并提出了新的方法来测试这种情况。
2012-12-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Generic Spiral Spin Liquids
螺旋自旋液体是在许多受抑自旋系统中出现的独特的经典自旋液体，但不包含新的物质相。由于广泛的经典基态简并性，在螺旋自旋液体中的自旋在低温下从螺旋构型的集合中协同地热波动。这些螺旋传播波矢在倒易空间中形成连续流形，\textit{i.e.}，螺旋轮廓或螺旋表面，其强烈地支配低温热波动和磁物理。本文系统地探讨了有关螺旋自旋液体物理的自旋模型，并在模型构建中阐明了螺旋流形的几何起源。进一步阐明了基于螺旋流形维数和余维数的螺旋自旋液体。对于每一个类，物理性质进行了研究，一般和具体的例子。结果是相关的范围广泛的受挫磁铁。材料的调查和未来的实验提出了建议。
2021-05-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Single-hole spectra of Kitaev spin liquids: from dynamical Nagaoka ferromagnetism to spin-hole fractionalization
本研究利用张量网络方法模拟单空穴掺杂Kitaev自旋液体基态的时间演化，揭示了铁磁耦合下动力学Nagaoka铁磁体的形成，以及反铁磁耦合下由holon和spinon平均场ansatz描述的分数化行为，证明空穴谱函数能提供丰富的自旋液体结构信息。
2024-03-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Composite Spin Liquid in Correlated Topological Insulator - Spin Liquid without Spin-Charge Separation
本文发现了一种新型的绝缘体-复合自旋液体，它可以看作是一种短程B型拓扑自旋密度波。复合自旋液体超越了传统自旋液体的分类，是一种拓扑有序的状态。基元激发是既有自旋自由度又有电荷自由度的“复合电子”，具有拓扑自旋织构。这种拓扑状态支持手征边缘模式，但没有拓扑简并。
2012-04-20 cond-mat.str-el
Spin-triplet pairing instability of the spinon Fermi surface in a U(1) spin liquid
最近对有机化合物κ-（ET）_2Cu_2（CN）_3的实验研究为二维自旋液体态提供了一个有希望的例子。这一阶段由耦合到U（1）规范场的二维自旋费米海描述。本文研究了自旋费米面由于奇异相互作用过程引起的类Kohn-Luttinger配对不稳定性。我们发现，在某些情况下，配对不稳定性发生在奇轨道角动量/自旋三重态通道。实验的影响进行了讨论。
2007-07-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Identification of an RVB liquid phase in a quantum dimer model with competing kinetic terms
从LiNiO $_2$的自旋轨道模型的平均场解出发，导出了一个有效的量子二聚体模型（QDM），该模型存在于三角晶格上，包含作用于4位格和6位环的动力学项.使用数值精确对角化和格林函数蒙特卡罗模拟，我们表明，这些动力学项之间的竞争导致一个共振价键（RVB）状态的参数范围有限。我们还表明，这个RVB相连接到RVB相确定在Rokhsar-Kivelson模型在同一个晶格上的广义模型的上下文中，其中包含6-站点循环和最近邻二聚体排斥。这些结果表明，RVB阶段的发生是QDM与竞争相互作用的一般特征。
2006-07-24 cond-mat.str-el
Quantum Orders and Spin Liquids in Cs$_2$CuCl$_4$
受Cs $_2$ CuCl $_4$样品实验的启发，我们对三角晶格上的对称自旋液体进行了研究和分类。共鉴定出63种$Z_2$自旋液体，30种U（1）自旋液体和2种SU（2）自旋液体。所有这些自旋液体都具有相同的对称性，但量子级不同。计算了几种简单自旋液体的自旋谱函数，并与Cs $_2$ CuCl $_4$的实验结果进行了比较。我们发现$U1Cτ_{+}^0τ_{-}^0τ^1$自旋液体或它的一个亲戚是与观察到的Cs $_2$ CuCl $_4$的自旋液体状态的性质一致。我们讨论了这些可能的自旋液体之间的细微区别和自旋液体提出的从费米子方法，以便未来的实验可以确定哪些自旋液体实际上描述的自旋态Cs $_2$ CuCl $_4$。
2003-06-29 cond-mat.str-el
Anyonic Loops in Three Dimensional Spin liquid and Chiral Spin Liquid
通过引入Kitaev型自旋耦合，在三维螺旋晶格上建立了一大类完全可溶的自旋液体和手征自旋液体。在手征自旋液体中，发现了时间反演对称性自发破缺的精确稳定基态，自旋液体和手征自旋液体中的分数圈激发都服从非阿贝尔统计.我们用非阿贝尔Berry相位和量子代数关系刻画了这类统计量。环的拓扑相关性与局域序参量无关，它度量了简并基态的内禀全局量子纠缠。
2008-06-18 cond-mat.str-el
Classical spiral spin liquids as a possible route to quantum spin liquids
量子自旋液体是一种长程纠缠相，其磁关联由强量子涨落决定。虽然指定量子自旋液体行为出现的精确微观耦合场景的总体原理是未知的，但是公认的是，它们优选地在自旋系统中发现，其中自旋幅度的相应经典极限$S\rightarrow\infty$表现出宏观基态简并性，即所谓的经典自旋液体。螺旋自旋液体代表一类特殊的经典自旋液体，其中自旋螺旋的简并流形在动量空间中形成封闭的轮廓或曲面。在这里，我们调查潜在的螺旋自旋液体引起量子自旋液体的行为时，自旋幅度从经典的$S\rightarrow\infty$限制调整到量子$S=1/2$的情况下。为此，我们首先使用Luttinger-Tisza方法来制定一个通用的计划，该计划允许人们构建新的基于二分晶格的螺旋自旋液体。我们将这种方法应用于二维正方形晶格和三维六方晶系晶格，设计了经典的螺旋自旋液相，这是以前没有研究过的。利用赝费米子泛函重整化群（PFFRG）方法研究了量子$S=1/2$自旋取代经典自旋时量子涨落的影响。我们确实发现扩展的螺旋自旋液体区域转变为顺磁量子相，可能实现量子自旋液体。即使在量子$S=1/2$的情况下，在动量分辨的磁化率中仍然可以看出退化螺旋表面的残余。总之，这证实了经典螺旋自旋液体诱导更复杂的非磁性量子相的潜力。
2019-05-27 cond-mat.str-el
Spin liquids in graphene
我们发现，在石墨烯中的局部相互作用允许半金属和反铁磁Mott绝缘相之间的新的自旋液体，分别与代数自旋液体和Z $_{2}$自旋液体。我们认为，代数自旋液体可以被看作是二维实现的一维自旋动力学，反铁磁相关显示完全相同的幂律依赖的价键相关。Z $_{2}$自旋液体的性质证明是$d + i d'$单线态配对，但保留了时间反演对称性，在一个谷中取$d + i d'$，在另一个谷中取$d - i d'$。我们提出量子化的热谷霍尔效应作为这种带隙自旋液态的一个基本特征。半金属、代数自旋液体和Z $_{2}$自旋液体之间的量子相变被证明是连续的，而从Z $_{2}$自旋液体到反铁磁莫特绝缘体的相变被证明是一阶的。我们强调，代数自旋液体和$d \pm id'$ Z $_{2}$自旋液体都可以通过量子蒙特卡罗模拟得到验证，显示了代数自旋液体中增强的对称性和Z $_{2}$自旋液体中量子化的热谷霍尔效应.
2011-01-24 cond-mat.str-el
A non-abelian spin-liquid in a spin-1 quantum magnet
研究了三角晶格上$SU (2)$对称自旋$S = 1$量子磁体中的时间反演非阿贝尔自旋液体态。自旋液体是通过对非共线的自旋态进行量子无序化而得到的。我们表明，这样的自旋液体不能得到的自旋液体的标准射影结构。我们还研究了自旋液体和非共线自旋态之间的相变，并表明它不能用Landau-Ginzburg-Wilson范式来描述。
2010-12-27 cond-mat.str-el
Designing Kitaev spin liquids in metal-organic frameworks
Kitaev的蜂窝格子自旋模型是一个引人注目的精确可解模型，它以一种特殊类型的自旋液体（Kitaev自旋液体）作为基态。尽管最近已经积极地讨论了其在铱酸盐和$α$ $_3$中的可能实现，但是这些材料具有实质性的非Kitaev直接交换相互作用并且不具有自旋液体基态。我们提出了金属有机框架（MOFs）与Ru $^{3+}$（或Os $^{3+}$）形成蜂窝晶格作为一个更理想的实现Kitaev型自旋模型，其中的直接交换相互作用被强烈抑制的有前途的候选人。MOFs的巨大灵活性允许推广到其他三维晶格，用于各种自旋液体的潜在实现，例如Weyl自旋液体。
2017-06-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el quant-ph
Fractional spin liquid hierarchy for spin S antiferromagnets
我们提出了一个层次的自旋液体与自旋S，这是通过Schwinger玻色子投影从2S（阿贝尔）手性自旋液体与S=1/2。我们证明了我们构造的整数自旋S的P和T不变液体支持SU（2）水平k=S的非阿贝尔统计。我们推测，这些自旋液体作为反铁磁体的范例，通过移动载流子无序。
2011-05-22 cond-mat.str-el
Some experimental schemes to identify quantum spin liquids
尽管量子自旋液体在理论上具有明显的普遍性和多样性，但实验证实自旋液体仍然是一个巨大的挑战。出于最近激增的证据自旋液体在一系列候选材料，我们强调的实验方案，涉及热霍尔传输和光谱测量，可以导致吸烟枪签名自旋液体超出通常的。为了清楚起见，我们研究了正方形晶格自旋液体，并从理论上预测了相应自旋液体候选者中可能出现的现象。这些特征的产生机制可以追溯到自旋液体的内在特性或外场驱动的行为。我们的结论不依赖于晶格的几何形状，可以广泛地应用于其他相关的自旋液体。
2020-11-05 cond-mat.str-el
Fractionalized spin-wave continuum in spin liquid states on the kagome lattice
受最近在赫氏体中子散射实验中观察到的自旋波连续体（SWC）的启发，我们利用Gutzwiller投影波函数研究了可果美晶格上自旋液态的动态自旋结构因子$S(\mathbf{q},ω)$.自旋液体中自旋1激发态用Gutzwiller投影的双自旋子激发波函数表示。我们研究了三种不同的自旋液体候选者，自旋费米面自旋液体（FSL），狄拉克自旋液体（DSL）和随机通量自旋液体（RSL）。FSL和RSL在扩展磁布里渊区中的$K$点处的$S(\mathbf{q},ω)$中具有低能量峰，与在$M$点处发现低能量峰的实验相反。DSL测量与中子散射测量之间没有明显的矛盾。除了一个分数的自旋（即自旋-1/2），自旋子在DSL携带一个分数的晶体动量，这是潜在的可检测的SWC在中子散射测量。
2015-07-10 cond-mat.str-el
Spin-charge-entangled non-Fermi liquid in a candidate material for a doped spin liquid
本文研究有机三角晶格材料 k-(ET)4Hg2.89Br8 的非费米液体行为，发现低温下电荷输运解禁闭与自旋进入量子区域同时发生，提出一种由自旋-电荷纠缠驱动的新型非费米液体。
2016-03-06 cond-mat.str-el
Observation of spin current in quantum spin liquid
自旋液体是电子自旋的一种状态，其中量子涨落打破磁有序，同时保持自旋相关。由于它与高温超导和拓扑态的关系，它一直是磁学的中心课题。然而，利用自旋液体是相当困难的。典型的自旋液态是在一维自旋系统中实现的，称为量子自旋链。在这里，我们证明了自旋1/2量子链中的自旋液体通过其长程自旋涨落产生并携带自旋电流。这是证明通过观察各向异性的负自旋Seebeck效应沿自旋链Sr 2CuO 3。结果表明，由于自旋液体的存在，自旋电流甚至可以在原子沟道中流动，这可以用于原子自旋电流布线。
2016-09-23 cond-mat.str-el
Dirac points, spinons and spin liquid in twisted bilayer graphene
扭曲的双层石墨烯是高度相关系统的一个很好的例子，它展示了一个几乎平坦的电子带，莫特跃迁和可能的自旋液体状态。除了单电子图像，狄拉克点的分析进行自旋费米面在强关联的限制。本文讨论了应用规范场理论描述退禁闭自旋液相的问题。讨论了范霍夫奇异性下的拓扑量子跃迁，包括从小费米面到大费米面的拓扑量子跃迁。
2018-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Tunable moire spinons in magnetically encapsulated twisted van der Waals quantum spin-liquids
量子自旋液体范德华磁体如TaS $_2$、TaSe $_2$和RuCl $_3$提供了一个天然的平台来探索与自旋物理学相关的新的奇异现象，其性质可以通过与铁磁绝缘体如CrBr $_3$的交换接近来控制。本文提出了一种基于量子自旋液体双层结构的扭曲范德华异质结构。我们证明了自旋平坦带和拓扑自旋态的出现在这样的异质结构，拓扑间隙的出现是由扭曲驱动。我们进一步表明，自旋能带结构可以通过交换邻近效应控制的铁磁铅。最后，我们展示了如何结合小磁场与隧道光谱，磁封装异质结构提供了一种表征的量子自旋液体状态的性质。我们的研究结果提出了扭曲的量子自旋液体双层膜作为潜在的平台奇异的莫尔旋子现象，展示了磁性范德华异质结构的多功能性。
2021-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Unquantized thermal Hall effect in quantum spin liquids with spinon Fermi surfaces
最近的理论研究发现，在具有拓扑有序的带隙态上施加磁场，可以得到具有自旋费米面的量子自旋液体态。我们调查的热霍尔电导率在这个过渡，描述如何量子化的热霍尔电导率的带隙状态的变化，在无隙自旋费米表面状态的非量子化的热霍尔电导率。我们考虑两种情况，这两种情况都具有潜在的实验兴趣：蜂窝晶格上具有非阿贝尔伊辛拓扑序的状态，以及三角晶格上具有阿贝尔手征自旋液体拓扑序的状态。
2020-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin Nematics Meet Spin Liquids: Exotic Quantum Phases in the Spin-$1$ Bilinear-Biquadratic Model with Kitaev Interactions
自旋液晶是液晶的磁性类似物，具有液体和固体的性质，其典型实例是自旋向列相。自旋向列相与自旋液体有许多共同的特征，它们之间的相互作用是一种很有前途的，但很少有人探索的发现物质新相的途径。在这里，我们解决这个问题的上下文中的自旋$1$磁体的蜂窝晶格，通过考虑模型与双二次相互作用，有利于自旋-自旋态，和Kitaev样的相互作用，支持自旋液体。伴随着这些，在偶极和四极矩竞争，我们发现了过多的异国情调的阶段，包括多个$q$国家与非零标量自旋手征;准一维共面相;扭曲的圆锥相;和一个非共面的顺序状态，在有限的温度下让位给手性自旋液体。这些结果的实验意义进行了讨论。
2023-04-05 cond-mat.str-el
Distinct Spin Liquids and their Transitions in Spin-1/2 XXZ Kagome Antiferromagnets
利用密度矩阵重整化群方法，研究了自旋$1/2$ XXZ kagome反铁磁体的自旋液相。我们发现自旋液相的出现并不依赖于XXZ相互作用的各向异性。特别是，两个极端极限-伊辛（强$S^z$相互作用）和XY（零$S^z$相互作用）-与各向同性海森堡模型具有相同的自旋液相。得到了时间反演不变自旋液体和自发时间反演对称性破缺的手征自旋液体。我们表明，他们不断演变成彼此调整的第二和第三邻居的相互作用。最后，我们讨论了我们的结果对最近邻XXZ kagome反铁磁体中自旋液体性质的可能意义，包括研究最多的最近邻自旋- $1/2$ kagome反铁磁海森堡模型。
2015-01-22 cond-mat.str-el
Possibility of S=1 spin liquids with fermionic spinons on triangular lattices
本文将$S=1/2$自旋的费米子表象推广到任意自旋。在平均场论下，我们得到了三角晶格上$S=1$反铁磁体的几种自旋液体态，包括无隙f波自旋液体和拓扑非平凡的$p_x+ip_y$自旋液体.在考虑了不同的竞争次序后，我们构造了$J_1$ - $J_3$ - $K$模型的相图.讨论了它在新近发现的材料$\mathrm{NiGa_2S_4}$中的应用。
2010-06-10 cond-mat.str-el
Classification of symmetry fractionalization in gapped $\mathbb Z_2$ spin liquids
在量子自旋液体中，分数自旋子激发携带半整数自旋和晶格和时间反演对称性的其他分数量子数。不同的对称性分馏模式区分不同的自旋液相。在这项工作中，我们得到了一个一般的约束自旋子的对称性分馏在带隙自旋液体，实现在一个系统中的自旋$1/2$的单位细胞的奇数。特别是，当应用于kagome/三角晶格，我们得到一个完整的分类对称带隙$\mathbb{Z_2}$自旋液体。
2018-03-20 cond-mat.str-el
Crystalline Kitaev spin liquids
挫磁系统呈现出许多迷人的相。其中最重要的是量子自旋液体，即使在零温度下，磁矩也不有序。量子自旋液体的一个子类称为Kitaev自旋液体特别令人感兴趣，因为它们是完全可解的，可以在某些材料中实现，并且显示出各种各样的无隙和带隙相。在这里，我们表明，非对称的对称性可以丰富自旋液相，这样的低能量自旋自由度形成三维狄拉克锥或节链。此外，我们建议如何Kitaev自旋液体可以实现在金属有机框架。
2017-09-27 cond-mat.str-el
A fractionalised "$\mathbb{Z}_2$" classical Heisenberg spin liquid
量子自旋系统目前已知表现出大量不同种类的自旋液相。相比之下，对于\textit{classical}海森堡模型，直到最近才发现只有一种分馏的自旋液相，即所谓的库仑或$U(1)$自旋液体：这表现出代数自旋相关和杂质矩，即“孤儿自旋”，其大小只是潜在的微观自由度的一小部分。在这里，我们提出了两个海森堡模型，表现出分数与指数衰减的相关性相结合。这些可以被认为是$\mathbb{Z}_2$自旋液体的经典连续自旋版本。我们的工作表明，系统的搜索和分类的经典自旋液体作为一个值得的努力。
2016-08-02 cond-mat.str-el
Statistics of spinons in the spin-liquid phase of Cs2CuCl4
受Cs_2CuCl_4实验的启发，我们研究了各向异性三角晶格上自旋1/2受抑海森堡反铁磁体的自旋液相的自旋动力学。对于Cs2 CuCl 4的自旋液相有两种不同的建议。这些自旋液体状态支持不同的自旋子统计;玻色子Sp（N）大N平均场论预测玻色子自旋子，而SU（2）从玻色子平均场论导致费米子自旋子。我们计算了这两种类型的自旋液体状态在零温度和有限温度下的动态自旋结构因子。虽然在零温度下，这两个理论同意实验上的定性水平，他们表现出显着的差异，在温度依赖性的动态自旋结构因子。
2003-07-02 cond-mat.str-el
Spinon magnetic resonance of quantum spin liquids
我们描述了具有显著自旋轨道耦合的量子自旋液体中的电子自旋共振。我们发现，共振直接探测自旋连续体，这使得它成为一个有效的和信息丰富的探针的奇异激发的自旋液体。具体而言，我们考虑三种不同的自旋平均场哈密顿的自旋共振，得到的帮助下，投影对称群分析，模型的一个假定的量子自旋液体状态的三角形稀土反铁磁体Yb MgGaO4。发现吸收带非常宽，并表现出强的单自旋谱范霍夫奇异性以及明显的偏振依赖性。
2018-01-22 cond-mat.str-el
Vaporization of Kitaev spin liquids
量子自旋液体是磁体中物质的一种奇异量子态。这种状态是液态氦的自旋类似物，由于强烈的量子涨落，液态氦不会凝固到最低温度。在传统的流体中，液体和气体具有相同的对称性，并通过绕过临界端点而相互连接。我们发现，在三维Kitaev模型中实现的量子自旋液体中，情况有质的不同，低温下的无带隙和带隙量子自旋液体相总是通过相变与高温顺磁体（自旋气体）相区别开来.这些结果挑战了普遍的信念，即在最低温度下没有热力学奇点是量子自旋液体的症状。
2014-10-11 cond-mat.str-el
Gapless spin-liquid phase in an extended spin 1/2 triangular Heisenberg model
本文从最简单的只考虑最近邻交换作用的等边晶格出发，对三角晶格上的海森堡模型进行了数值研究。我们发现，通过包括一个额外的弱次近邻相互作用，一个量子自旋液体相是稳定的反铁磁秩序。自旋间隙（三重激发间隙）和自旋相关性在长距离衰减代数与反铁磁相和自旋液相之间的临界点处的系统尺寸的增加。这种代数行为在自旋液相中也继续存在，表明存在以动力学和反常临界指数$z+η\sim1$为特征的非常规临界（代数自旋液相）相。在布里渊区的扩展点中发现的异常小的三重态和单重态激发能对这种代数自旋液体施加了限制。
2021-07-23 cond-mat.str-el
Theoretical study of quantum spin liquids in $S=1/2$ hyper-hyperkagome magnets: classification, heat capacity, and dynamical spin structure factor
最近的实验表明，在材料PbCuTe $_2$ O $_6$中存在量子自旋液体基态，其中$S=1/2$矩通过反铁磁海森堡相互作用耦合成角共享三角形的三维结构，被称为超超kagome晶格。它表现出更丰富的连通性，因此可能是一个更强的几何挫折，比相对较好的研究hyperkagome晶格。本文利用复费米子平均场理论研究了$S=1/2$超超自旋磁体中可能存在的量子自旋液体。扩展以前的投影对称群分析的结果，我们确定只有两个$\mathbb{Z}_2$自旋液体和$U(1)$自旋液体是兼容的超超kagome结构。$U(1)$自旋液体具有自旋费米表面。对于$\mathbb{Z}_2$自旋液体，一种具有小的激发能隙，而另一种是无能隙的并且接近于$U(1)$自旋液体。我们表明，带隙和无隙的自旋液体，原则上可以区分的热容测量。此外，我们还计算了三种自旋液体的动力学自旋结构因子，发现它们与PbCuTe $_2$ O $_6$的非弹性中子散射谱非常相似.我们的工作的实验的影响，以及它与现有的理论研究的关系，进行了讨论。
2021-03-30 cond-mat.str-el
Spin Injection into a Luttinger Liquid
我们研究了自旋注入到Luttinger液体中的效应。约翰逊和Silsbee的自旋注入检测设置被认为是在这里注入到Luttinger液体的自旋感应，通过与铁磁金属的界面，自旋相关的电流（$I_s$）或自旋相关的边界电压（$V_s$）。我们发现，自旋电荷分离性质的Luttinger液体影响$I_s$和$V_s$在一个非常不同的方式。特别地，在欧姆状态中，$V_s$以与费米液体的情况基本相同的方式取决于Luttinger液体的自旋输运性质。我们的研究结果的影响，在高$T_c$铜酸盐的自旋注入检测实验进行了讨论。
1998-09-01 cond-mat.str-el
Randomness induced spin-liquid-like phase in the spin-$1/2$ $J_1 - J_2$ triangular Heisenberg model
利用精确对角化和密度矩阵重整化群研究了自旋- $1/2$ $J_1-J_2$三角海森堡模型中键的无规性效应.随着键随机性的增加，我们确定了一个随机性诱导的自旋液体状相没有任何磁秩序，二聚体秩序，自旋玻璃秩序，或价键玻璃秩序。带隙的有限尺寸标度表明自旋三重态和单重态激发的无带隙性质，这进一步得到了动力学自旋结构因子的宽连续谱的支持。通过对圆柱几何下系统的二体纠缠谱的研究，我们发现了类自旋液体相的低纠缠谱的特征，这些特征可以区分这种无规诱导的类自旋液体相和干净的$J_1 - J_2$三角海森堡模型中的本征自旋液体相.我们进一步讨论了这种自旋液体相的性质，并指出我们的结果理解自旋液体的三角晶格结构的材料。
2019-03-10 cond-mat.str-el
Spin Liquid versus Spin Orbit Coupling on the Triangular Lattice
本文探讨了强自旋轨道耦合与自旋液体物理的关系。我们研究了一个非常一般的模型上的三角晶格自旋轨道耦合导致高度各向异性的相互作用的存在。通过Gutzwiller投影的费米子构造，我们用变分蒙特卡罗方法研究了$U(1)$量子自旋液体态和有序态。从而得到了该相空间中的基态相图。此外，我们考虑自旋费米表面量子自旋液体，这是特别重要的自旋轨道耦合时，Gutzwiller波函数以外的影响。
2017-11-08 cond-mat.str-el
Transverse spin dynamics in a spin-polarized Fermi liquid
从Landau-Silin唯象动力学方程出发，采用两粒子碰撞积分的一般形式，导出了温度与极化度成任意关系的弱极化简并费米液体中横自旋动力学的线性方程组.建立了自旋电流弛豫时间的温度和极化依赖性。特别地，在有限极化下，横向自旋波阻尼在T=0处具有有限值。本文讨论了在任意温度下简并费米液体中自旋波衰减与超声吸收随温度变化的相似性。我们还讨论了自旋极化费米液体的费米液体理论的一般情况下，并比较它与“费米液体”与自发磁化。
2004-04-22 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
$Z_{2}$ spin liquid ground state of the spin-$\frac{1}{2}$ Kagome antiferromagnetic Heisenberg model
我们证明了具有最近邻交换耦合的自旋- $\frac{1}{2}$ Kagome反铁磁海森堡模型（NN-KAFH）的最佳变分基态是$Z_{2}$自旋液态，而不是人们普遍认为的$U(1)$ Dirac自旋液态.在$Z_{2}$自旋液体状态中的自旋子激发具有自旋子带宽的大约$1/40$的小间隙。我们发现，虽然$Z_{2}$和$U(1)$自旋液体状态有一个大的重叠有限集群，因此在能量非常接近，他们主机完全不同的自旋激发光谱。在这种情况下，RVB理论的优势变得特别明显，因为它不仅提供了对基态结构的变化理解，而且还提供了系统激发光谱的全面描述。我们的结果表明，自旋- $\frac{1}{2}$ NN-KAFH应该更好地理解为一个近临界系统，而不是一个原型的带隙$Z_{2}$自旋液体系统。
2018-07-25 cond-mat.str-el
Transitions Between Chiral Spin Liquids and Z2 Spin Liquids
Kalmeyer-Laughlin手征自旋液体（CSL）和Z2自旋液体是两种最简单的拓扑有序态。在这里，我开发了一个理论，它们之间的直接量子相变。每个CSL的特征在于一个整数n，并且拓扑等价于1/2n劳克林分数量子霍尔（Laughlin Fractional Quantum Hall，简称HHH）态。根据n的宇称，从CSL的过渡要么是Z2自旋液体的“扭曲”版本、“双半离子”模型，要么是传统的Z_2自旋液体（“复曲面代码”）。在SU（2）自旋对称性的存在下，三重态能隙通过跃迁保持开放，只有单重态算符获得代数关联。一个重要的观察是CSL/Laughlin的量子霍尔态可以分别用Schwinger玻色子或涡旋的玻色子整数量子霍尔态（BIQH）来理解。我提出了几个新的多体波函数，可以通过过渡插值。
2013-07-31 cond-mat.str-el hep-th
A Possible Fermi liquid in the lightly doped Kitaev spin liquid
本文研究了轻掺杂Kitaev自旋液体（DKSL），发现它是一种费米液体。DKSL在布里渊区中心周围有一个封闭的费米面，其量子化体积由Luttinger定理确定。它在费米面附近有明确的准粒子，可以在角分辨光电子能谱中检测到。DKSL具有拓扑Kitaev自旋液体（KSL）作为其中性背景。它违反了Wiedemann-Franz定律，并且具有很大的Wilson比。这些结果对铱酸盐掺杂的实验研究具有潜在的意义。
2011-12-20 cond-mat.str-el
A large-N analysis of the local quantum critical point and the spin-liquid phase
在大N理论框架下，我们解析地研究了具有附加最近邻反铁磁相互作用的Kondo晶格模型。我们发现在正常费米液体和自旋与传导电子解耦的自旋液体两相之间存在一个局域量子临界点。局部自旋磁化率在整个自旋液相中呈现幂律发散。我们通过量子蒙特卡罗模拟求解N=2的自旋液体问题，没有传导电子，并找到定性的协议，检查大N的结果的可靠性。我们表明，自旋液相是不稳定的，在低温下，暗示一个一阶过渡到一个有序的阶段。
2003-01-29 cond-mat.str-el
