Magnetic anisotropy reversal driven by structural symmetry-breaking in monolayer α-RuCl3
层状α-RuCl 3是实现Kitaev量子自旋液体的一种很有前途的材料。虽然这种奇异状态的证据已被报道在一个温和的平面内磁场，这种行为在很大程度上是不一致的理论预期的Kitaev阶段出现在平面外的领域。然而，由于大块晶体的易面各向异性很强，这些预测的场诱导态大多是遥不可及的。我们使用隧道光谱，磁输运，电子衍射和从头计算的组合来研究层依赖的磁振子，各向异性，结构和交换耦合在原子薄的样品。由于结构畸变，单层α-RuCl 3的平均非对角交换的符号发生变化，导致磁各向异性向易磁化轴反转。我们的工作提供了一个新的途径来调整α-RuCl 3中的磁相互作用，并允许理论预测的量子自旋液体相的面外场，以更接近实验。
2022-10-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin sensitive transport in RuCl_3/Pt heterostructures: revealing a field-transverse spin anisotropy in a spin liquid candidate
WPI Advanced Institute for Materials Research (AIMR) and Center for Science and Innovation in Spintronics (CSIS), Tohoku University（东北大学材料高等研究所（AIMR）与自旋电子学科学与创新中心（CSIS））；Department of Physics and Astronomy and Purdue Quantum Science and Engineering Institute, Purdue University（普渡大学物理与天文学系及普渡量子科学与工程研究所）；Department of Physics, The University of Tokyo（东京大学物理学系）；Institute for Materials Research (IMR), Tohoku University（东北大学材料研究所（IMR））；Materials Science and Technology Division, Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室材料与科技分部）；The Quantum Science Center, Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室量子科学中心）；Computational Sciences and Engineering Division, Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室计算科学与工程分部）；Department of Materials Science and Engineering, University of Tennessee（田纳西大学材料科学与工程系）；Neutron Scattering Division, Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室中子散射分部）；School of Electrical and Computer Engineering and Birck Nanotechnology Center, Purdue University（普渡大学电气与计算机工程学院及Birck纳米技术中心）；Institute of Physics and Astronomy and Villum Centers for Dirac Materials and for Hybrid Quantum Materials and Devices, Aarhus University（奥胡斯大学物理与天文学研究所及Villum狄拉克材料与混合量子材料及器件中心）
通过铁磁敏感传输测量揭示a-RuCl3中自旋相关性，发现自旋轴锁定于平面量子化轴，揭示与QSL特征相关的能量尺度。
2026-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anisotropy of thermal conductivity oscillations in relation to the Kitaev spin liquid phase
本研究针对α-RuCl₃开展实验，探究热导率振荡的各向异性，发现有能隙与无能隙情形下热导振荡行为不同，热阻率旋转对称性在场诱导Kitaev自旋液相出现前后存在差异，揭示了热导振荡、Kitaev自旋液相与费米子激发的关联。
2023-10-05 cond-mat.str-el
Magneto-optical study of metamagnetic transitions in the antiferromagnetic phase of $α$-RuCl$_3$
$α$ -RuCl $_3$是一种很有前途的候选材料，可以实现迄今为止难以实现的量子自旋液体基态。然而，在低温下，不同的交换相互作用的共存耦合到反铁磁锯齿（ZZ）有序状态的有效赝自旋。自旋结构的低场演化仍然是一个有争议的问题，蜂窝平面内的磁各向异性是一个开放的和具有挑战性的问题。在这里，我们研究了二阶磁光效应、磁性线性二向色性和磁性线性双折射对ZZ序参量的影响。我们的研究结果阐明了$α$ -RuCl $_3$的ZZ相中变磁跃迁的存在和性质.我们的实验观察表明，存在初始磁畴再布居随后由自旋翻转过渡小面内施加磁场（$\approx$ 1.6 T）沿特定的结晶方向。此外，使用磁光的方法，我们检测到最近报道的出现的场诱导的中间阶段之前，抑制ZZ订单。我们的研究结果揭示了各种角度依赖的面内变磁性转变的细节，量化了$α$ -RuCl $_3$中存在的键各向异性相互作用
2022-01-08 cond-mat.str-el
Scale-invariant magnetic anisotropy in $α$-RuCl$_3$: A quantum Monte Carlo study
Institute for Theoretical Solid State Physics, IFW Dresden（德累斯顿IFW理论固态物理研究所）；Würzburg-Dresden Cluster of Excellence ct.qmat（维尔茨堡-德累斯顿ct.qmat卓越集群）；Institut für Theoretische Physik und Astrophysik, Universität Würzburg（维尔茨堡大学理论与天体物理研究所）；Laboratory of Atomic and Solid State Physics, Cornell University（康奈尔大学原子与固态物理实验室）；Canadian Institute for Advanced Research（加拿大高级研究院）；Institute of Science and Technology Austria（奥地利科学与技术研究所）
通过无近似辅助场量子蒙特卡洛模拟，研究$\alpha$-RuCl$_3$在外磁场中自由能的旋转各向异性（磁化率$k$），发现高温下$k = T f(B/T)$标度行为，低温下出现新的标度行为，与实验和纯Kitaev模型定性一致。
2026-06-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Stacking faults in $α$-RuCl$_3$ revealed by local electric polarization
我们提出了平面外的介电和磁介电测量的单晶$α$ $_3$与不同程度的堆栈故障。当$T_{N1}\sim$ 7 K和$T_{N2}\sim$ 14 K的磁跃迁开始时，在$T_{A}\:(f=100\:\mathrm{kHz})\sim$ 4 K出现频率相关但场无关的介电异常。所观察到的介电异常归因于可能的局部电极化的强度的反转对称性被不均匀分布的层错破坏的紧急情况。只有当磁场垂直于Ru-Ru键施加时，才能观察到场致中间相，样品具有最小的堆垛层错。不太明显的面内各向异性被发现在样品中具有相当大的贡献堆叠缺陷。我们的研究结果表明，介电测量是检测结构和磁性的灵敏探针，特别是在研究$α$ -RuCl $_3$薄膜器件方面可能是一种很有前途的工具。此外，RuCl $_3$层的堆叠细节强烈影响磁和电通道中的基态。对于利用$α$ $_3$中基于Kitaev的物理性质的磁和/或电性质的实际应用，需要克服这种针对堆垛层错的脆弱基态。
2021-04-28 cond-mat.str-el
Anisotropic Ru3+ 4d5 magnetism in the alpha-RuCl3 honeycomb system: susceptibility, specific heat and Zero field NMR
Hexononal α-Ru单晶表现出很强的磁各向异性，我们表明，当在蜂窝平面上施加高达14 T的磁场时，在T1 = 14 K和T2 = 8 K的连续磁序可以完全抑制，而在垂直方向上的磁序是稳健的。此外，chi（T）的场依赖性意味着Ru ^3+自旋的面内分量之间存在铁磁交换和反铁磁交换，而对于面外分量，强反铁磁交换变得明显。有序态的~（101）^Ru零场核磁共振证明了一种复杂的（可能是非共面手性的）长程磁性结构。在密度泛函计算中发现了Ru ^3+的大轨道矩。
2015-05-31 cond-mat.str-el
On the saw-tooth torque in anisotropic $j_{\rm eff} = 1/2$ magnets: Application to $α$-RuCl$_3$
基于$4d^5$和$5d^5$金属的所谓的“Kitaev候选”材料最近出现为显示强烈的各向异性交换相互作用的磁性系统，使人想起Kitaev的蜂窝模型。最近，这些材料已被证明通常显示出明显的锯齿角依赖性的磁力矩在很宽的范围内的磁场。虽然高阶手性自旋相互作用已被认为是这种观察的来源，我们在这里表明，双线性各向异性相互作用和/或$g$ -各向异性是每个足以解释所观察到的扭矩响应，这可能是区分的基础上的高场测量。这些发现统一了对Kitaev候选材料中各种磁矩实验的理解。
2019-02-15 cond-mat.str-el
Susceptibility anisotropy and its disorder evolution in models for Kitaev materials
具有强自旋-轨道耦合的莫特绝缘体对外加磁场表现出强烈的各向异性响应。这特别适用于Kitaev材料，其中$α$-RuCl $_3$和Na $_2$ IrO $_3$代表两个重要的实例。两者都显示出在低温下的磁有序锯齿形状态，并且相当大的努力已经投入到正确地建模这些系统，以确定实现量子自旋液体的路线。在这里，我们调查相关的海森堡-Kitaev-$Γ$模型主要是在高温下，专注于面内和面外均匀磁化率之间的特征各向异性。对于$α$-RuCl $_3$，我们发现，实验观察到的各向异性，包括其温度依赖性，可以通过结合一个大的非对角$Γ_1$耦合一个温和的$g$因子各向异性。此外，我们详细研究了磁稀释的影响，并提供预测的掺杂演变的温度依赖性的磁化率。
2020-10-05 cond-mat.dis-nn 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
Intermediate phases in $α$-RuCl$_3$ under in-plane magnetic field via interlayer spin interactions
本文研究了 $α$-RuCl$_3$ 中层间耦合在面内磁场下的作用，发现次近邻 Kitaev 型层间相互作用对 zigzag 有序转变至关重要，并诱导出具有大晶胞的中间相，解释了其奇异行为和样品依赖性。
2025-07-11 cond-mat.str-el
Magnetization processes of zigzag states on the honeycomb lattice: Identifying spin models for $α$-RuCl$_3$ and Na$_2$IrO$_3$
我们研究了扩展的海森堡-Kitaev模型在蜂窝晶格上的场致磁化过程，考虑到非对角和长程交换相互作用，使用Monte-Carlo模拟，经典能量最小化和自旋波理论相结合。我们考虑了一些不同的参数集，以前提出来描述的磁性行为的$α$ -RuCl $_3$和Na $_2$ IrO $_3$与它们的反铁磁锯齿形基态。通过对这些参数集进行分类，我们揭示了三种不同的机制的存在，以稳定之字形状态，不同的最近邻Kitaev相互作用的符号，长程相互作用的作用，和非对角$Γ_1$相互作用的大小。虽然实验上很难区分在零场，我们发现，这三种不同的情况下导致显着不同的磁化过程中施加的磁场。特别是，我们表明，一个相当大的非对角相互作用$Γ_1 > 0$自然解释了在$α$ -RuCl $_3$中观察到的强各向异性场响应，而不需要在有效的$g$张量的强各向异性。此外，对于一般的场方向，它导致具有有限横向磁化的高场状态，这在$α$ $_3$中应该是可观察到的。
2017-09-01 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Understanding the magnetic interactions of the zig-zag honeycomb lattice: Application to $α$-RuCl$_3$
University of North Florida（北佛罗里达大学）
本研究采用Holstein-Primakoff展开分析锯齿形蜂窝晶格的多种交换相互作用对自旋动力学的影响，结合$α$-RuCl₃的实验数据验证了Heisenberg模型的主导作用，还发现阻挫系统中存在方向依赖的Dirac节点。
2023-12-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The field-angle anisotropy of proximate Kitaev systems under an in-plane magnetic field
我们研究了近似Kitaev系统在面内磁场作用下磁激发的场角行为。采用精确对角化方法和线性自旋波理论，我们证明了极化相的磁激发能隙由$M$点的磁振子激发决定，并且在临界场极限附近，磁激发能隙相对于场方向具有强的各向异性.这种磁振子激发的比热具有与Kitaev模型中非阿贝尔自旋液相的预期各向异性行为定性相同的各向异性行为，并且实验观察到$α$ -RuCl $_3$中的中间相之一。
2021-10-14 cond-mat.str-el
Polarization-dependent magnetic properties of periodically driven $α$-RuCl$_{3}$
我们研究了周期性驱动的强自旋轨道耦合莫特绝缘体的磁性，并展示了线偏振光的一些特性。考虑了在强自旋-轨道耦合的圆或线偏振光驱动下的$t_{2g}$ -轨道哈伯德模型，导出了在高频情况下强相互作用极限下的有效哈密顿量.我们发现，线偏振光不仅可以改变交换相互作用的大小和符号，而且它们的键各向异性，即使没有键各向异性跳跃积分。由于这一性质，对于分别沿$b$ -或$a$ -轴偏振的光场，蜂窝网络自旋系统可以转化为弱耦合的锯齿形或阶梯形自旋链。然后，在平均场近似下分析了光场如何影响几个磁态，我们发现，线偏振光可以改变竞争磁态的相对稳定性，而这种变化是不存在的圆偏振光。我们还分析了最近邻跳跃积分和第三邻跳跃积分的键各向异性对磁态的影响，并表明在一个简单的模型中，其中考虑了键平均最近邻跳跃积分，得到的结果保持定性不变，除了在非驱动的情况下的锯齿形状态的稳定性和锯齿形或条纹状态的简并提升。
2021-12-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic excitations in the Kitaev material Na$_2$IrO$_3$ studied by neutron scattering
University of Cologne（科隆大学）；University of Colorado, Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）；Institut Laue-Langevin（朗之万研究所）
通过中子散射研究Na₂IrO₃的磁激发，发现其磁子能隙和反铁磁Heisenberg交换特性，与α-RuCl₃的铁磁交换结果不同。
2026-02-16 cond-mat.str-el
High-field fate of the Kitaev quantum spin liquid in $α$-RuCl$_3$
Kyoto University（京都大学）；University of Tokyo（东京大学）；Tohoku University（东北大学）；Japan Atomic Energy Agency（日本原子能机构）；Institute of Science Tokyo（东京科学大学）
本研究通过最高24 T的强场比热测量，发现α-RuCl₃中的Kitaev量子自旋液体在~15 T的交叉点后仍存续于非微扰区域，直至磁化饱和值的90%处才向自旋极化态转变。
2026-08-20 cond-mat.str-el
Confinement transition in a Kitaev-like honeycomb model with bond anisotropy
已知蜂窝状$K-Γ$模型具有去精细自旋液体和受限相。在这里，我们研究Kitaev自旋液体和二聚相的限制强键各向异性的限制之间的转变。通过部分投影出马约拉纳状态，我们能够映射到一个模型的弱耦合伊辛链在横向领域的模型。在这个映射中，有序的伊辛相对应于$Z_2$通量的凝聚或约束。我们的结果可能会提高我们的理解广泛研究的自旋液体候选材料$α$ -RuCl $_3$，其中$K-Γ$相互作用是占主导地位的。
2018-11-13 cond-mat.str-el hep-th
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
Scale-Invariance of a Spin Liquid in High Magnetic Fields
在RuCl $_3$中，非弹性中子散射和拉曼光谱揭示了持续到高温的非自旋波激发的连续谱，表明在蜂窝晶格上存在自旋液态。在Kitaev模型的背景下，磁场在元激发之间引入了有限的相互作用，因此必须探索高磁场的影响-与自旋交换能量标度相当。在这里，我们报告的磁致系数的测量-自由能相对于磁场方向的二阶导数-在很宽的范围内的磁场和温度。我们发现，磁场和温度竞争，以确定的方式，是独立的大的内在交换相互作用能的磁响应。这种涌现的标度不变的磁各向异性提供了高度交换挫折的证据，有利于在RuCl $_3$中形成自旋液体状态。
2020-05-12 cond-mat.str-el
Fractionalized Excitations Probed by Ultrasound
在这项工作中，我们研究磁弹性相互作用的超声实验在$α$ -RuCl $_3$ -一个原型材料的Kitaev自旋模型的蜂窝晶格，具有可能的自旋液体状态具有马约拉纳费米子和$\mathbb{Z}_{2}$通量激发。我们提出的结果的温度和平面内磁场的声速和声衰减的几个纵向和横向声子模式沿高对称性晶体方向传播的依赖性。一个全面的数据分析以上的有序状态提供了强有力的证据，声子散射马约拉纳费米子。这种散射敏感地依赖于声子速度相对于描述底层Kitaev磁体的自旋动力学的低能费米激发的特征速度的值。此外，我们的数据显示了一个明显的减少各向异性的声音衰减，与随机化一致，产生热激发$\mathbb{Z}_2$ visons。我们证明了声子动力学作为一个有前途的探针，用于发现在$α$ -RuCl $_3$的分数激发的潜力，并提供了新的见解到该材料的$H$ - $T$相图。
2023-03-16 cond-mat.str-el
Magnetotropic Response in Ruthenium Chloride
我们考虑了$α$ $_3$的有效哈密顿量中存在的交换耦合，称为K- $Γ$模型.这种材料具有蜂窝状晶格，有望成为Kitaev材料的代表（可实现二维Kitaev模型）。然而，RuCl $_3$的行为表明，该材料的交换相互作用不是纯粹的Kitaev样的，特别是因为它在低温和低强度的外部施加的磁场下具有反铁磁有序。拟合从磁致系数（与磁各向异性相关的热力学系数）的测量获得的数据，在Nature Physics 17，240-244（2020）中报道，我们估计了有效哈密顿量的交换耦合的值。拟合结果表明，Kitaev耦合是次优势的其他交换耦合。
2022-01-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Theory of the field-revealed Kitaev spin liquid
在高纠缠态如量子自旋液体中的基元激发可能会表现出奇异的统计特性，不同于基本玻色子和费米子所服从的统计特性。被称为非阿贝尔任意子的激发被预测存在于Kitaev自旋液体中-Kitaev在大约十年前提出的一个精确可解模型的基态。最近在$α$ -RuCl $_3$中报道了这种非阿贝尔任意子的确凿证据，即半整数量子化的霍尔热导率。虽然令人着迷，但在$α$ -RuCl $_3$中这种现象的微观理论仍然难以实现，因为纯Kitaev相无法捕获这些出现在中间磁场中的任意子。在这里，我们提出了一个微观理论的Kitaev自旋液体之间出现的低场和高场状态。这一结果的关键是反铁磁的非对角对称相互作用，允许Kitaev自旋液体突出的纯铁磁Kitaev极限下的磁场。这个通用的模型捕捉到一个字段显示Kitaev自旋液体，并显示出强烈的各向异性的场效应。当磁场垂直于蜂巢平面时，非阿贝尔任意子Kitaev自旋液体的一个宽区域被预测。
2019-01-28 cond-mat.str-el
Magnetic anisotropy of the alkali iridate Na$_{2}$IrO$_{3}$ at high magnetic fields: evidence for strong ferromagnetic Kitaev correlations
莫特绝缘蜂窝状铱酸钠$_{2}$ IrO $_{3}$的磁场响应进行了研究，使用扭矩磁力测量在磁场高达60特斯拉。峰谷结构中观察到的扭矩响应对应于一个能量尺度接近的锯齿形排序（$\approx 15~K$）温度在磁场。使用精确的对角化计算，我们表明，这样一个独特的签名在扭矩响应约束的有效自旋模型，这些类的Kitaev材料占主导地位的铁磁Kitaev相互作用的，而占主导地位的反铁磁Kitaev相互作用的替代模型被排除在外。我们进一步表明，在高磁场，远程自旋关联函数迅速衰减，信号的过渡到一个长期追求的场诱导量子自旋液体超越峰谷结构。因此，Kitaev系统被认为是场诱导量子自旋液体的优秀候选者，在另一种Kitaev材料$α-$ RuCl $_{3}$中也提出了类似的物理机制。
2018-10-24 cond-mat.str-el
Challenges in Design of Kitaev Materials: Magnetic Interactions from Competing Energy Scales
在这项研究中，我们重新分析Kitaev自旋液体候选材料Na $_2$ IrO $_3$，$α$ -RuCl $_3$，和$α$ -Li $_2$ IrO $_3$中的磁相互作用使用非微扰精确对角化方法。这些方法是更合适的，因为在以前的作品中建议的系统的相对巡回性质。我们平等地对待第三邻国的所有互动。计算的条款揭示显着的长程耦合，键各向异性，和/或非对角耦合，我们认为自然解释观察到的有序相在这些系统中。鉴于这些观察结果，分析了在实际材料中实现自旋液体状态的潜力，并定义和解释了合成挑战。
2016-03-11 cond-mat.str-el
Field induced quantum spin liquid with spinon Fermi surfaces in the Kitaev model
最近在$α$ $_3$中发现了场诱导量子自旋液体（QSL）的实验证据，这需要对磁场作用下蜂窝Kitaev模型基态的理解.在这项工作中，我们解决了一个神秘的无隙顺磁相的反铁磁Kitave模型的性质，在一个中间磁场垂直于平面。结合理论和数值计算的努力，我们确定这个无隙相作为一个$U(1)$ QSL与自旋费米表面。我们还揭示了连续的量子相变的性质，涉及这个$U(1)$ QSL，并获得了作为键各向异性和垂直磁场的函数的Kitaev模型的相图。
2018-10-02 cond-mat.str-el
Extent of frustration in the classical Kitaev-$Γ$ model via bond anisotropy
在具有强自旋轨道耦合的赝自旋$\frac{1}{2}$蜂窝状Mott绝缘体中，存在两种键依赖的交换作用，分别称为Kitaev（$K$）和$Γ$，导致了强的阻挫.虽然Kitaev模型的基态是一种具有分数激发的量子自旋液体，但$Γ$模型的基态仍然存在争议。特别地，具有铁磁$K$和反铁磁$Γ$相互作用的$KΓ$模型的相图已经被深入研究，因为其与诸如$α$ $_{3}$的候选材料相关。数值研究还包括调整键强度的影响，即，$z$ -粘合强度不同于其他粘合。然而，尚未就整个相图达成明确的共识。在这里，我们研究了经典的$KΓ$模型与各向异性的键强度使用蒙特卡罗模拟，以了解新兴的阶段之间的竞争的两个挫折的限制。我们还讨论了各向异性的键强度如何影响相图和量子涨落的强度。我们发现了各种大的单胞相，由于竞争挫折，并分析了其内在的简并的基础上的对称性的Hamilton。使用线性自旋波理论，我们表明，各向异性的键强度增强量子涨落的$Γ$占主导地位的制度，观察到一个小的减少时刻。我们的研究结果与量子模型的影响进行了讨论。
2021-10-04 cond-mat.str-el
Resonant torsion magnetometry in anisotropic quantum materials
量子材料的不寻常行为通常源于其有效的低维物理，这反映了自旋和电荷自由度的潜在各向异性。转矩磁力测定法是一种高灵敏度的技术，用于直接量化量子材料中的各向异性，例如层状高T $_c$超导体、各向异性量子自旋液体和拓扑绝缘体的表面态。在这里，我们引入了磁致系数$k=\partial^2 F/\partial θ^2$，自由能F相对于样品与外加磁场之间的角度$θ$的二阶导数，并报告了一种简单有效的实验检测方法。将亚$μ$ g微晶放置在市售原子力显微镜悬臂梁的尖端，我们表明，$k$可以定量推断，从磁场下的共振频率的偏移。虽然与磁转矩$τ=\partial F/\partial θ$相关，但$k$扮演转矩敏感性的角色，因此提供了对各向异性材料的独特见解，类似于磁化和磁化率之间的差异。热力学系数$k$在二级相变时是不连续的，并与比热和磁化率服从Eklfest关系。我们将这种简单而定量的方法应用于Weyl半金属NbP和自旋液体候选者RuCl $_3$的示例性情况，但它在量子材料研究中具有广泛的适用性。
2018-02-22 cond-mat.str-el
Chiral spin-order in some purported Kitaev spin-liquid compounds
我们研究最近的磁矩测量在两个化合物，$γ$ -锂$_2$ IrO $_3$和RuCl $_3$，这已被讨论为可能实现的Kitaev模型。对所报道的扭矩不连续性的分析表明，当外部磁场在两种晶体中跨$c-$轴旋转时，它们具有从处于基态的$<{\bf S}_i. ({\bf S}_j ~\times ~ {\bf S}_k)> \ne 0$开始的螺旋不变的手性自旋序，并且在非常宽的磁场和温度范围内持续存在。一个不寻常的$|B|B^2$依赖性的扭矩为小字段，除了通常的$B^2$的一部分，预计由于手征自旋顺序，并发现与实验数据的进一步分析后一致。其他实验，如非弹性散射和热霍尔效应和手性自旋序的发现所提出的几个问题，包括其拓扑后果进行了讨论。
2018-11-06 cond-mat.str-el
A Néel-type antiferromagnetic order in the spin 1/2 rare-earth honeycomb YbCl$_3$
对Kitaev材料的大部分搜索涉及具有自旋-轨道耦合${J=1/2}$局部矩的$4d/5d$磁体，例如虹彩酸盐和$α$ -RuCl $_3$。在这里，我们提出了单斜晶系的Yb $^{3+}$蜂窝晶格的Yb Cl $_3$的Kiteav物理的探索。我们对YbCl $_3$单晶进行了热力学、$ac$磁化率、角度相关磁矩和中子衍射测量。我们发现Yb $^{3+}$离子表现出Kramers双重态基态，从而产生有效的自旋${J_{\text{eff}}=1/2}$局部时刻。该化合物在1.20 K以下表现出短程磁序，在0.60 K时表现出长程Néel型反铁磁序，在此温度以下，有序Yb $^{3+}$自旋位于$ac$平面内，与$a$轴成16（11）$^{\circ}$角。这些订单可以抑制面内和面外磁场在约6和10 T，分别。此外，Néel温度在面外磁场下呈非单调变化。面内磁各向异性和在0.25 K下约化阶矩为0.8（1）$μ_B$表明YbCl $_3$可能是一个二维自旋系统，接近Kitaev物理。
2020-06-02 cond-mat.str-el
Quantum Spin Liquid phases in Kitaev Materials
National Yang Ming Chiao Tung University（国立阳明交通大学）；National Tsing Hua University（国立清华大学）；Academia Sinica（中央研究院）
本文提出了一种新的理论方法，用于研究Kitaev材料中的量子自旋液体相，并预测了一种新的2锥态作为可能的候选态。
2026-01-05 cond-mat.str-el
Helicoidal magnetic ordering in crystals: exact periodic solutions of equations of state with fourth-order anisotropy
本文给出了对应于螺旋相的状态方程组的精确周期解。利用积分有理不变量基方法构造了一个非齐次朗道势。因此，非齐次朗道势考虑了由OP分量组成的各向异性不变量以及由OP分量的空间导数组成的各向异性不变量。它表明，它是考虑到后者，导致系统的状态方程描述的螺旋相位的精确周期解。在二阶相变点建立了主动Lifshitz表示的状态相图。本文讨论了A相超导体和二阶超导体在磁场中的非均匀态之间的类比关系。我们建议将磁场中的涡旋态描述为磁亚晶格的位错形变。
2013-08-29 cond-mat.other cond-mat.str-el
Proximate quantum spin liquids and Majorana continua in magnetically ordered Kitaev magnets
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems（马克斯·普朗克复杂系统物理研究所）；Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与工程中心）
研究接近Kitaev量子自旋液体的磁有序相的自旋激发谱，通过Majorana部分子理论分析Order-by-Disorder效应，并发现高能多自旋子连续谱机制，验证了Kitaev材料α-RuCl3的zigzag基态与实验一致。
2026-04-06 cond-mat.str-el
Discontinuous classical ground state magnetic response as an even-odd effect in higher order rotationally invariant exchange interactions
当加入整数阶q>1的旋转不变交换相互作用时，海森堡模型的经典基态磁响应被发现是不连续的，即使相互作用缺乏磁各向异性。这甚至在没有受挫的二分格的情况下也成立，对于受挫的三角格也是如此。不连续性的总数与奇偶效应相关联，因为它通过双线性和高阶交换相互作用的相对强度取决于q的奇偶性，并且随着q而增加。这些结果表明，微观相互作用的精确形式是重要的基态磁化响应。
2017-12-24 cond-mat.str-el
Theory of magnetic order in the three-dimensional spatially anisotropic Heisenberg model
本文提出了简单立方晶格上具有空间各向异性耦合的$S=1/2$反铁磁海森堡模型的长程有序和短程有序的自旋旋转不变格林函数理论。本文给出了简单立方晶格上空间各向异性耦合的$S=1/2$反铁磁海森堡模型的交错磁化强度、双自旋关联函数、长程有序和短程有序的关联自旋旋转不变格林函数理论。在整个温度范围内自洽地计算了交错磁化强度、双自旋关联函数、关联长度和静态自旋磁化率，并探讨了空间各向异性的影响.与以前的自旋波方法相比，改进的SRO描述降低了Néel温度。均匀静态磁化率随温度变化的最大值随各向异性而移动，这是由于SRO随温度的升高而减小。将La $_2$ CuO $_4$的磁化强度和相关长度的理论值与实验值进行了比较，得到了很好的温度依赖关系.
2000-01-11 cond-mat.str-el
Giant magnetic response of a two-dimensional antiferromagnet
反铁磁体和铁磁体之间的根本区别在于由于交错的序参量而缺乏与均匀磁场的线性耦合。这种耦合是可能的，通过Dzyaloshinskiii-Moriya（DM）的相互作用，但由于倾斜诱导的自旋各向异性的反铁磁（AFM）的磁化率降低为代价。我们解决了这个长期存在的问题与自上而下的方法，利用自旋轨道耦合在一个隐藏的SU（2）对称性的存在。我们展示了巨大的原子力显微镜响应子特斯拉外场利用下的一个恒定的交换各向异性，这是内置到一个正方形晶格人工合成的SrIrO 3和SrTiO 3的超晶格下保存的非常强大的二维临界波动。所观察到的场诱导的对数增加的有序温度，使高效控制的AFM顺序。由于反铁磁体承诺提供远远超过铁磁体的开关速度和存储安全性，我们的不变性方法释放了功能反铁磁体的巨大潜力。
2018-04-23 cond-mat.str-el
The effect of velocity anisotropy on the antiferromagnetic instability of a d-wave superconductor
本文研究了d波超导体中低能准粒子与涨落涡旋环耦合的有效2+1维电动力学（QED_3），其中速度各向异性：v_F不等于v_Delta。这个理论应该与欠掺杂铜氧化物中的量子超导体-绝缘体转变有关。在通常的大N近似下，我们发现弱各向异性对Lorentz不变量QED_3来说是一个无关的微扰，而狄拉克场的临界数N_c保持不变，低于N_c时，理论会出现反铁磁（手征）不稳定性。
2002-04-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-th
Single-ion and exchange anisotropy effects and multiferroic behavior in high-symmetry tetramer single molecule magnets
我们研究了具有$T_d$、$D_{4h}$、$D_{2d}$、$C_{4h}$、$C_{4v}$或$S_4$离子点群对称性的等自旋$s_1$四聚体单分子磁体中的单离子和交换各向异性效应。我们首先在适当的局部坐标中写出群不变的二次单离子和对称各向异性交换哈密顿量。然后，我们在分子或实验室表示中重写这些局部哈密顿量，以及Dzyaloshinskiii-Moriay（DM）和各向同性海森堡，双二次和三中心四次哈密顿量。使用我们的确切的，紧凑的单离子自旋矩阵元素的形式，我们评估的本征态能量解析到第一阶的微观各向异性相互作用，对应于强交换限制，并提供表格的简单公式的最低四个本征态流形的铁磁（FM）和反铁磁（AFM）四聚体的能量与任意$s_1$。对于AFM四聚体，我们说明了$s_1=1/2,1,3/2$的一阶水平交叉诱导，并获得了初步估计的微观参数在Ni $_4$从一个适合的磁化数据。精确的热力学，电子顺磁共振吸收和非弹性中子散射截面的解析表达式给出，允许从FM四聚体的第二激发态流形的微观各向异性相互作用的三个确定。我们还预测，四聚体的对称性$S_4$和$D_{2d}$应表现出DM相互作用和多铁性状态，并说明我们的预测$s_1=1/2, 1$。
2008-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Landau Levels, Anisotropy and Holography
我们分析了具有各向异性近视界几何的（4+1）维极端黑膜对偶场论的性质。这种引力解最近被证明可以分为九类，与实三维李代数的比安奇分类相一致。作为热身，我们计算的能量条件下的散装和标量两点函数的一般I型度量，它具有平移不变性，但破碎的旋转临界指数的约束。我们还评论的分歧性质的潮汐力一般Bianchi型度量。然后，我们来到我们的主要焦点：极值膜，其近视界等距是海森堡代数（II型）。在（4+1）维中我们发现了具有II型等距的超标度破坏解。通过Kaluza-Klein约化，我们证明了尺度不变的（4+1）维II型度量与更对称的$AdS_2\times R^2$和（3+1）维超标度违反时空有关.这些溶液通常含有$θ\leq 0$。我们讨论了如何通过希格斯机制，以及潜在的II型非均匀不稳定性，可以获得流从UV CFTs Bianchi型时空在IR。最后，我们计算了对偶场论中有质量和无质量标量算符的两点函数，发现它们表现出朗道能级理论的行为。
2013-06-13 cond-mat.str-el hep-th
