Electron Tunneling Transport and Magnetic Field Modulation through a Superconductor-Kitaev layer-Superconductor Junction
本文研究了具有单一铁磁Kitaev层势垒的超导约瑟夫森结的电子隧穿输运及其磁场调制。我们发现，在H = 0时，约瑟夫森电流IS在K/Δ = 3.4和10处出现两个峰值，这两个峰值分别来自SC能隙边界与自旋平带之间的共振隧穿和SC能隙边缘与自旋色散带之间的共振隧穿.随着磁场的增加，当Kitaev层进入极化FM相时，由于外加磁场抑制了自旋态密度，IS逐渐减小，并在临界磁场hc = gμBHc/Δ = 0.03K/Δ处突然下降到一个平台.这些结果为测量Kitaev和其他自旋液体材料的自旋或马约拉纳费米子态密度开辟了新的途径。
2020-06-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spinon excitations and spin correlations in the one-dimensional quantum magnet $β$-VOSO$_4$ probed by Raman spectroscopy
Sejong University（世宗大学）；University of Stavanger（斯塔万格大学）；University of Tennessee（田纳西大学）；University of Missouri（密苏里大学）；Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）；Sungkyunkwan University（成均馆大学）
本文以一维量子磁体$β$-VOSO$_4$为研究对象，通过拉曼光谱探测其磁激发与自旋关联演化，发现自旋子特征并验证其谱权重温度依赖性与理论计算一致，还展示了量子费希尔信息作为自旋关联探针的价值。
2025-11-19 cond-mat.str-el
Magnon-spinon dichotomy in the Kitaev hyperhoneycomb $β$-Li$_2$IrO$_3$
近年来，边缘共享的三配位的铱酸盐和铱酸盐家族已经成为Kitaev自旋液体物理学的主要平台，其中自旋分裂成涌现的磁通量和具有Dirac样色散的Majorana费米子。虽然这种奇异的状态通常在低温下被长程磁序所取代，但具有长相干时间的马约拉纳费米子的签名已被预测在中等和更高的能量尺度下出现，类似于准一维自旋链中自旋子的观察。本文用共振非弹性X射线散射研究了超蜂窝状铱酸盐$β$ IrO $_3$在磁场作用下的磁激发。在低温下，分散自旋波可以解决周围的预测交织的无公度螺旋和场诱导的锯齿形订单，其激发能达到最大值为16 meV。2 T磁场软化了${\bf Q}=0$周围的色散。自旋波在磁场下的行为与我们对基态和动力学自旋结构因子的半经典计算一致，这进一步预测了随后的纠缠均匀态在很高的场（100 T）下仍然保持稳健。最显著的是，低能的类磁振子模式被一个宽的连续激发叠加，中心在35 meV左右，延伸到100 meV。这种高能量连续体至少在300 K下仍然存在--远远高于38 K的有序温度--并为基塔耶夫自旋液体中长寿命的马约拉纳费米子对提供了证据。
2021-02-05 cond-mat.str-el
Quantum Phase Transition in Heisenberg-Kitaev Model
在Heisenberg-Kitaev模型下，研究了自旋共线的磁有序态与无隙的$Z_2$自旋液体之间的量子相变性质.本文用复费米子自旋子构造了Heisenberg-Kitaev模型的从粒子平均场论。结果表明，在适当的基础上，该理论能够描述Kitaev自旋液体以及无隙$Z_2$自旋液体和所谓的条纹反铁磁体之间的过渡。特别是，在平均场论中，我们有一个不连续的过渡从$Z_2$自旋液体的条纹反铁磁体。然而，我们认为，微妙的自旋约束效应，与不稳定性的带隙的U（1）自旋液体在两个空间维度，在过渡中起着重要的作用。奇异的连续过渡的可能性进行了简要讨论。
2013-03-13 cond-mat.str-el
Local Raman Spectroscopy of Chiral Majorana Edge Modes in Kitaev Spin Liquids and Topological Superconductors
从理论上研究了Kitaev自旋液体和拓扑超导体的Majorana边模在局域光激发下的喇曼散射。虽然有效的一维模型是共同的这两种情况下，耦合到电磁场是不同的。发现Kitaev自旋液体中低能拉曼光谱与$ω^3$标度，而拓扑超导体中的拉曼光谱显示出能隙。这与红外吸收形成鲜明对比，其中光谱显示Kitaev自旋液体中的带隙，而它的行为与拓扑超导体中的$\sim ω^2$相似。这表明，电动力学的马约拉纳边缘模式取决于他们的高维起源。对作为Kitaev自旋液体候选物的$α$ -RuCl $_3$给出了喇曼散射强度的实际估算。
2021-06-09 cond-mat.str-el
Theory of Raman response in three-dimensional Kitaev spin liquids: application to $β-$ and $γ-$Li$_2$IrO$_3$ compounds
计算了Kitaev自旋模型在$\mathcal{H}$ - $0$、$\mathcal{H}$ - $1$和$\mathcal{H}$ - $\infty$谐振蜂窝晶格上的拉曼响应.我们确定了几个定量的特征，在拉曼光谱的自旋液相的特性。不像动力学结构因子，探测两个马约拉纳自旋和磁通激发出现自旋分馏，在Kitaev模型的拉曼光谱直接探测的状态对分数，分散马约拉纳自旋的密度。因此，所有这些模型中的拉曼光谱对于充分的各向同性耦合都是无隙的，具有由分散的马约拉纳自旋的费米线（或点）产生的低能幂律。我们表明，拉曼光谱的偏振依赖性包含有关基态对称性的重要信息。我们还讨论了在何种程度上的拉曼响应的功能，我们发现反映自旋液相的一般性质，并评论其可能的相关性$α-$，$β-$和$γ-$锂$_2$ IrO $_3$化合物。
2015-07-22 cond-mat.str-el
Magnetic field induced intermediate quantum spin-liquid with a spinon Fermi surface
在$H||[111]$方向上施加磁场的Kitaev模型显示了两个转变：从非阿贝尔带隙量子自旋液体（QSL）到$H_{c1} \simeq 0.2K$处的无隙QSL，以及在更高场$H_{c2} \simeq 0.35K$处到带隙部分极化相的第二个转变，其中$K$是Kitaev交换相互作用的强度。利用密度矩阵重整化群（DMRG）方法确定了中间相为无带隙U（1）QSL，并计算了无带隙自旋的自旋结构函数$S({\bf k}) $和费米面$ε_F^S({\bf k})$.进一步计算静态自旋自旋相关性，磁化强度，自旋磁化率，和有限温度比热和熵，证实了不同的场相关相位的带隙和无隙的性质。在中间阶段，自旋-自旋关联随距离呈幂律衰减，表明为无带隙阶段。
2019-03-16 cond-mat.str-el
Fingerprints of quantum spin ice in Raman scattering
本文利用非弹性光散射方法，发展了量子自旋冰（QSI）极小模型的动力学响应理论。特别地，我们感兴趣的是在XXZ QSI中实现的分馏U（1）自旋液体的拉曼响应。我们表明，低能拉曼强度主要由自旋和规范涨落。我们发现该模型的QSI态的拉曼响应只出现在$T_{2g}$偏振通道中。我们表明，拉曼强度分布显示了一个广泛的连续从自旋和耦合的自旋和规范波动，和一个低能量峰完全从规范波动。这两个特征都来源于光子与量子阱中的分形激发之间的奇异相互作用。我们的理论结果表明，非弹性喇曼散射在原则上可以作为一个有前途的实验探针的性质的U（1）自旋液体在QSI。
2017-03-10 cond-mat.str-el
Unveiling the Phase Diagram and Nonlinear Optical Responses of a Twisted Kitaev Chain
North China University of Science and Technology（华北理工大学）；Sun Yat-sen University（中山大学）；Zhejiang University（浙江大学）
本研究通过二维相干光谱揭示了扭曲Kitaev链的相图和非线性光学响应，展示了如何通过该方法检测材料中的Kitaev相互作用。
2025-12-23 cond-mat.str-el
Spin liquid like Raman signatures in hyperkagome iridate Na$_4$Ir$_3$O$_8$
结合拉曼散射测量的平均场计算的拉曼响应，我们表明，Kitaev类磁交换是占主导地位的hyperkagome铱酸钠$_4$ $_3$ O $_8$。在测量中，我们观察到在$\sim$ ~3500 cm $^{-1}$处的宽拉曼带，带宽为$\sim 1700$ ~cm $^{-1}$。计算了Kitaev-Heisenberg模型在超kagome晶格上的Raman响应，结果表明，当Kitaev交换相互作用（$J_K$）远大于Heisenberg项J $_1$（$J_1/J_K \sim 0.1$）时，实验观测与计算的Raman响应是一致的.与理论模型的比较给出了Kitaev交换相互作用参数的估计。
2016-11-08 cond-mat.str-el
Raman Scattering Signatures of Kitaev Spin Liquids in A$_2$ IrO$_3$ Iridates
本文从理论上研究了Kitaev-Heisenberg模型中无隙量子自旋液体相的拉曼散射响应$I(ω)$。占主导地位的偏振无关的贡献$I_K (ω)$反映了在基态通量部门的紧急马约拉纳费米子的态密度。可积性破缺的海森堡交换产生了第二个贡献，其主要部分$I_H (ω)$具有量子猝灭的形式，对应于四个$Z_2$规范通量的突然插入。这导致在弱偏振相关的响应与尖锐的峰值伴随着广泛的功能，这可以与马约拉纳费米子在扰动的规范场的存在下的通量激发的能量。我们讨论的实验情况，并探讨更普遍的Kitaev自旋液体响应函数的可积性破缺的影响。
2014-06-16 cond-mat.str-el
Raman Spectroscopic Investigation of Kitaev Quantum Spin Liquids
School of Physical Sciences, Indian Institute of Technology Mandi（印度管理学院曼迪分校物理科学学院）
本文围绕寻找拓扑鲁棒量子比特展开，探讨基塔耶夫量子自旋液体系统，介绍其在外部场下的转变及早期理论预测与实验的差异，核心方法是拉曼光谱，主要贡献是全面讨论其作为探测基塔耶夫量子自旋液体探针的潜力。
2026-07-09 cond-mat.str-el
Emergent Hyper-Magic Manifold in Twisted Kitaev Bilayers
Kitaev量子自旋液体由于各种材料（例如，RuCl 3），近似于它们有趣的物理学。在本文中，我们构造了一个平均场近似的莫尔超晶格出现在扭曲Kitaev双层膜的公度双层膜的解决方案。我们发现，在超晶格的微布里渊区上定义的非受限自旋的能带结构被极大地改变。该系统表现出一个超魔流形：一系列几乎完美平坦的能带出现在最低能隙以上的能量处，表现出非常大的（自旋）态密度，可以通过实验进行探测。有趣的是，平带本征态表现出类似于Kagome晶格波函数的局部化。
2022-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Resonant Raman scattering theory for Kitaev models and their Majorana fermion boundary modes
我们研究了二维和三维Kitaev自旋液体模型中的非弹性光散射响应，其中\ms能带结构在对称类BDI和D中，导致保护的无隙表面模式。我们对与铱酸盐和钌酸盐化合物相关的共振拉曼/布里渊散射顶点进行了详细计算，据信这些化合物的低能物理性质与这些自旋液相接近。在对称性类BDI中，我们发现虽然薄膜上的共振散射可以检测到自旋液体的无隙边界模，但非共振过程并不与它们耦合。然而，对于对称类D，我们发现，这两种类型的光散射过程和低能量表面态之间的耦合强烈抑制。此外，我们描述了弱时间反演对称性破缺微扰对这些系统的体拉曼响应的影响。
2016-06-07 cond-mat.str-el
Signatures of non-Loudon-Fleury Raman scattering in the Kitaev magnet $β$-Li$_2$IrO$_3$
利用非弹性拉曼散射研究了超蜂窝Kitaev磁体$β$ - $\text{Li}_2\text{IrO}_3$的磁激发.的光谱表现出共存的广泛的散射连续和两个尖锐的低能量峰在2.5毫电子伏和3毫电子伏，具有独特的偏振依赖性。虽然连续谱暗示了从接近的量子自旋液体相中出现的分数准粒子，但尖锐的峰提供了最近提出的“非劳登-弗勒里”单磁振子散射过程的第一个实验特征[物理评论B 104，144412（2021）]。相应的微观机制类似于导致对称非对角交换相互作用$Γ$的机制（因为它涉及直接和配体介导的交换路径的组合），但在传统的拉曼散射的Loudon-Fleury理论中完全出乎意料。因此，目前的实验验证要求在类似的系统与强自旋轨道耦合和多个交换路径的拉曼散射进行激烈的重新评估。
2022-02-01 cond-mat.str-el
Theory of quasiparticle interference in Kitaev quantum spin liquids
本文理论上研究了Kitaev量子自旋液体中电子隧穿产生的准粒子干涉，发现其可揭示分数化激发特征，并可作为识别该量子自旋液体及其分数化激发的有效工具。
2025-03-27 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
Projective-symmetry-group analysis of inelastic light scattering in Kitaev spin balls
应用投影对称群对由柏拉图多面体和阿基米德多面体构成的球形晶格中的Kitaev量子自旋液体进行拉曼观测。Kitaev自旋多面体中的部分子单激发的特征在于其所属的射影对称群的双值不可约表示，而与拉曼散射相关的部分子双生激发被分解成相应的点对称群的单值不可约表示。我们结合一个标准的点对称群分析的Loudon-Fleury顶点和一个精心设计的投影对称群分析巡游自旋对地面规范场揭示$hidden$ $selection$ $rules$拉曼散射在$\mathbb{Z}_2$自旋液体。
2020-05-12 cond-mat.str-el
Magnetic Raman continuum in single crystalline H$_3$LiIr$_2$O$_6$
最近，H $_3$ LiIr $_2$ O $_6$被报道为自旋轨道纠缠量子自旋液体（QSL）[K. Kitagawa等人，Nature { \bf 554}，341（2018）]，尽管尚未确定其与Kitaev QSL的联系。为了揭示相关的Kitaev物理，我们对单晶H $_3$ LiIr $_2$ O $_6$样品进行了首次拉曼光谱研究。我们从$α$ -Li $_2$ IrO $_3$单晶中实现了Li $^+$与H $^+$的软化学置换，合成了铱酸盐第二代H $_3$ LiIr $_2$ O $_6$单晶样品。拉曼光谱可以用来诊断QSL状态，因为磁拉曼连续谱产生于一个过程，涉及到对分数马约拉纳费米子激发在一个纯粹的Kitaev模型。我们在H $_3$ LiIr $_2$ O $_6$中观察到一个宽的圆顶形磁连续体，与Kitaev QSL中双自旋过程的理论预期一致。我们的结果建立了与H $_3$ LiIr $_2$ O $_6$中Kitaev QSL物理的密切联系。
2019-06-09 cond-mat.str-el
Footprints of the Kitaev spin liquid in the Fano lineshapes of the Raman active optical phonons
School of Physics and Astronomy, University of Minnesota（明尼苏达大学物理与天文学院）
本文通过理论描述凯利夫 spin 超流体中拉曼光谱学，并展示其能提供分数化激发的可观测特征。通过构建 D_{3d} 对称性下的声子模式和耦合哈密顿量，系统计算了拉曼强度，并发现 spin-phonon 耦合会重新规范声子传播子并生成显著的法诺线形。结果表明，法诺线形随温度的变化显示两个交叉点，低温交叉点显示明显的磁场依赖性。因此，识别了法诺线形中编码的马约拉纳费米子和 Z_2 交换场的可观测效应。
2026-05-19 cond-mat.str-el
Schwinger boson theory for $S=1$ Kitaev quantum spin liquids
Tohoku University（东北大学）
针对$S=1$ Kitaev模型，采用Schwinger玻色子平均场理论，通过引入玻色子自旋子和键算符处理各向异性自旋相互作用，计算动力学和等时自旋结构因子，提出基于键算符解耦的新方案以解决动量依赖性问题，并研究温度演化。
2026-06-25 cond-mat.str-el
Non-Loudon-Fleury Raman scattering in spin-orbit coupled Mott insulators
我们重新审视了具有强自旋轨道耦合的莫特绝缘体中的磁拉曼散射理论，主要关注Kitaev材料。我们表明，Kitaev材料与键各向异性的相互作用，一般预计将显示一个和两个磁振子响应。它进一步表明，为了获得正确的领导贡献的拉曼顶点运营商$\mc{R}$，必须考虑到精确的，光子辅助的微观跳跃过程中的电子，并在系统中具有多个跳跃路径，$\mc{R}$包含超出传统的Loudon-Fleury理论中出现的条款。最显著的是，对三维超蜂窝Kitaev材料$β$ -Li $_2$ IrO $_3$的情况的修正形式的数值实现揭示了非Loudon-Fleury散射项实际上主导拉曼强度。此外，它们引起偏振依赖性的定性修改，包括例如，在低能量下出现了一个尖锐的单磁振子峰，这在传统的Loudon-Fleury理论中是没有预料到的。这个峰值是由微观光子辅助隧穿过程引起的，这种过程与导致对称非对角相互作用$Γ$（已知存在于许多Kitaev材料中）的过程类型相似，但在拉曼顶点中采用键定向磁偶极子项的形式。预计这些结果将适用于所有Kitaev材料，并标志着对具有强自旋轨道耦合和多交换路径的材料中拉曼散射的理解范式的急剧变化。
2021-09-19 cond-mat.str-el
Raman Signatures of Strong Kitaev Exchange Correlations in (Na$_{1-x}$Li$_x$)$_2$IrO$_3$ : Experiments and Theory
对（Na $_{1-x}$ Li $_x$）$_2$ IrO $_3$（$x = 0, 0.05$和$0.15$）单晶的非弹性光散射研究表明，在$\sim $ ~2750 cm $^{-1}$处有一个与偏振无关的宽谱带，其带宽为$\sim 1800$ ~cm $^{-1}$。对于Na $_2$ IrO $_3$，在温度$ \leq 200$ ~K下观察到宽带，并且在磁有序状态内持续存在。对于Li掺杂的样品，这种模式的强度增加，转移到较低的波数，并持续到较高的温度。最近已经预测了这种模式（Knolle等人）。是基塔耶夫自旋液体的特征我们分配的宽带的观察是强Kitaev交换相关性的签名。宽带甚至在磁有序态内部也存在的事实表明，动态波动的时刻甚至在$T_{N}$以下也存在。这进一步支持我们的平均场计算。平均场理论计算的拉曼响应表明，自旋液体状态预测的宽带生存在磁有序状态附近的磁-自旋液体相边界。与理论模型的比较给出了Kitaev交换相互作用参数的估计为$J_K\approx 57$ ~meV。
2016-03-29 cond-mat.str-el
Topological Characterization of Kitaev Spin Nanoribbons with Ordered Flux Configurations
本研究对Kitaev自旋纳米带进行拓扑表征，绘制不同通量构型下的Majorana自旋子相图，发现锯齿形与扶手椅形纳米带在相变次数及对通量构型敏感性上存在差异，并以绕数作为拓扑不变量。
2022-09-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Pristine Mott Insulator from an Exactly Solvable Spin-1/2 Kitaev Model
提出了一个具有时间反演不变性的自旋为1/2的二维砖格子模型，其中每个单胞由三个格点组成。我们发现基态是代数量子自旋液体态。自旋激发是无带隙的，能量色散在两个狄拉克点附近是线性的。基态在环面上具有三重拓扑简并性。打破时间反演对称性打开了一个体能隙，并且$Z_2$涡旋服从非阿贝尔统计。
2019-03-21 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
Oriented propagation of magnetization due to chiral edge modes in Kitaev-type models
在拓扑材料中检测手征边缘模式一直是实验研究的热点。然而，由模式引起的现象尚未从理论上阐明。研究了Kitaev型磁体中边缘手征自旋波包的动力学性质。更准确地说，通过依赖于模型的精确可解性，我们构建了一个自旋波包，局部边缘磁化，它显示出沿边缘的定向传播，其行为是预期的手征边缘模式的色散关系的手征字符。在一般情况下，这种方法使我们能够研究不仅在各向异性磁体自旋输运，而且在Bogoliubov-de Gennes型超导体的电荷输运，因为它不依赖于一个保守的量。
2020-03-17 cond-mat.str-el math-ph math.MP
Raman fingerprints of fractionalized Majorana excitations in honeycomb iridate Ag$_3$LiIr$_2$O$_6$
我们报告低温（低至$\sim$ 5 K）拉曼签名最近发现的嵌入蜂窝磁铁银$_3$ LiIr $_2$ O $_6$，一个假定的Kitaev量子自旋液体（QSL）的候选人。Kitaev QSL被预测通过纠缠自旋$S = 1/2$的热分馏来承载Majorana费米子作为其涌现的元激发。我们观察到的证据表明，这种分馏在低能量磁连续体的温度演化窝藏签名的预测费米统计服从巡回马约拉纳准粒子。在$\sim$ 80 K温度以下，样品的拉曼磁化率出现了从常规态到Kitaev顺磁态的转变。此外，在低频声子模式的Fano不对称性的发展和交叉温度以下的综合拉曼散射系数的增强表示振动和马约拉纳费米子激发之间的显着耦合。
2022-01-13 cond-mat.str-el
Nesting instability of gapless U(1) spin liquids with spinon Fermi pockets in two dimensions
量子自旋液体是一种奇异的物质状态，可以在受抑量子磁体中实现，并具有分数激发和涌现的规范场。在这里，我们考虑一个无带隙的U（1）自旋液体与自旋费米口袋在二维空间。这样的状态似乎是最有前途的候选人来描述反铁磁Kitaev蜂窝模型的数值模拟中观察到的外来场诱导行为。类似的这种状态也可能是最近报道的场诱导量子顺磁相的$α$ $_3$的热导率的量子振荡的原因。我们认为该制度接近于Lifshitz转变，在该转变处，自旋费米口袋收缩到布里渊区中高对称点周围的小圆圈。通过使用重整化群和平均场参数，我们证明了相互作用导致低温下自旋谱中的能隙打开，这可以理解为自旋费米表面的嵌套不稳定性。这导致了涌现U（1）规范场的量子算符的扩散和自旋子的禁闭。虽然在有限的温度下可以观察到分馏的特征，但是具有嵌套自旋费米口袋的无隙U（1）自旋液体状态在低温下最终不稳定，朝向传统的长程有序基态，例如价键固体。Kitaev材料在外部磁场的影响进行了讨论。
2021-10-22 cond-mat.str-el hep-th
Raman signature of multiple phase transitions and quasi-particle excitations in putative Kitaev spin liquid candidate Na2Co2TeO6
本文通过温度与偏振依赖拉曼光谱研究准二维Na2Co2TeO6单晶，揭示其约30 K反铁磁、约70 K铁电、约150 K量子顺磁渡越等多重相变及自旋重新取向、晶体场激发和磁连续谱等准粒子激发特征，为Kitaev物理提供实验依据。
2025-02-06 cond-mat.str-el
Raman Circular Dichroism and spinon Quantum Geometry of Chiral Quantum Spin Liquids
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与技术中心）；Institute for Advanced Study, Technical University of Munich（慕尼黑工业大学高等研究院）；University of Zürich（苏黎世大学）；School of Physics and Astronomy, University of Minnesota（明尼苏达大学物理与天文学学院）；University of Minnesota（明尼苏达大学）；Imperial College London（伦敦帝国理工学院）
通过有效自旋子能带的光-物质耦合方法，揭示了量子自旋液体中分数化自旋激发的量子几何产生有限拉曼圆二色性信号，并证明该信号对波函数结构和激发手性敏感而非自旋子的陈数。
2026-10-30 cond-mat.str-el
Chiral excitations and the intermediate-field spin-liquid regime in the Kitaev magnet $α$-RuCl$_3$
该研究通过依赖螺旋性的拉曼散射，发现α-RuCl₃在7.5-10.5T磁场区间存在手性自旋翻转激发的拉曼光学活性平台，为其中间场量子自旋液体相的存在提供了直接光谱证据。
2023-05-05 cond-mat.str-el
Topological spinon semimetals and gapless boundary states in three dimensions
近年来人们致力于理解具有无隙体激发的物质的拓扑相，其特征在于拓扑不变量和受保护的本征边界态。在这里，我们表明，拓扑半金属的马约拉纳费米子出现在精确可解的Kitaev自旋模型的一系列三维晶格。这些模型的基态都是量子自旋液体，具有Majorana费米子激发的无隙节谱。它示出，这些阶段是拓扑稳定的，只要某些离散对称性得到保护。相应的拓扑指数和无隙边界状态显式计算支持这些结果。与以前的研究相比，非相互作用系统中，在这项工作中讨论的阶段是相互作用自旋系统中的无间隙拓扑相的新例子。
2015-03-18 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
Pressure tuning of structure, magnetic frustration and carrier conduction in Kitaev spin liquid candidate Cu$_2$IrO$_3$: X-ray, Raman, magnetic susceptibility, resistivity and first-principles analysis
层状蜂窝晶格铱酸铜$_2$ IrO $_3$是Kitaev量子自旋液体的最接近的实现，主要是由于增强的层间分离和接近理想的蜂窝晶格。我们报告的压力引起的结构演变的Cu $_2$ IrO $_3$的粉末X射线衍射（PXRD）高达$\sim$ 17 GPa和拉曼散射测量高达$\sim$ 25 GPa。在宽的混合相压力范围内（$\sim$ 4 ~ 15 GPa）观察到结构相变（单斜$C2/c \: \rightarrow$三斜$P\bar{1}$）。三斜相由严重扭曲的蜂窝状晶格与Ir-Ir二聚体形成和塌陷的层间分离。在低压单斜相的稳定范围内，结构演化保持Kitaev配置高达4 GPa。这是支持所观察到的增强磁挫折直流磁化率没有出现任何磁有序和增强的动态拉曼磁化率。在1.4- 300 K温度范围内高达25 GPa的高压电阻测量表明，弹性非金属$R$（$T$）的行为与显着降低的电阻率在高压阶段。Mott三维变程跳跃传导的特征能量尺度$T_0$大大降低，表明高压相是在局部巡回交叉的边界。采用第一性原理密度泛函理论（DFT）计算发现，在常压下，$\rm Cu_2IrO_3$以单斜$P2_1/c$相存在，其能量低于$C2/c$相（两种结构均与实验XRD图谱一致）. DFT揭示了在7 GPa下从$P2_1/c$到$P\bar{1}$结构的结构转变（涉及Ir-Ir键的二聚化）与实验观察到的转变压力一致…
2022-05-02 cond-mat.str-el
Raman spectroscopy of anyons in generic Kitaev spin liquids
Institute for Theoretical Physics, University of Cologne（科隆大学理论物理研究所）
研究了Kitaev自旋液体中任何子的拉曼响应，揭示了其拓扑自旋与交换统计的关系，并探讨了相互作用诱导的束缚态。
2025-05-02 cond-mat.str-el
Polarization-resolved Raman spectroscopy of α-RuCl3 and evidence of room temperature two-dimensional magnetic scattering
对一种近似Kitaev量子自旋液体α-RuCl 3的大尺寸、高质量、单畴单晶进行了偏振分辨拉曼光谱分析。用平行和垂直于蜂窝平面的激光偏振收集光谱。成对的近简并声子被发现，并显示在其拉曼强度的4倍或2倍的偏振角依赖性，从而提供了证据，以明确分配的散装晶体点群为C2 h。低频连续，这往往是由于散射对马约拉纳费米子也检查，发现消失时，激光激发和散射光子偏振垂直于蜂窝平面。这种消失，以及在相同的偏振配置的声子谱的行为，强烈地表明，散射连续是2维的。我们认为，这种散射连续起源于Kitaev磁相互作用，生存到室温，一个规模大于裸Kitaev交换能量约50 K。
2019-08-02 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
Quantum spin liquid ground states of the Heisenberg-Kitaev model on the triangular lattice
利用Schwinger玻色子方法研究了三角晶格上二维Heisenberg-Kitaev模型的量子无序基态。我们的目的是确定和表征潜在的间隙量子自旋液体阶段，稳定的各向异性Kitaev相互作用。对于反铁磁海森堡和Kitaev耦合和足够小的自旋$S$，我们发现三个不同的对称$Z_2$自旋液相，分离的两个连续的量子相变。有趣的是，元激发的间隙在整个跃迁过程中保持有限。第一自旋液相对应于海森堡极限中的众所周知的零通量状态，其相对于小Kitaev耦合是稳定的，并且在大$S$时在半经典极限中发展$120^\circ$阶。在相反的Kitaev极限，我们发现一个不同的自旋液体基态，这是一个量子无序版本的磁有序状态与反铁磁链，根据在经典极限的结果。最后，在中间耦合，我们发现一个自旋液体状态与非常规的自旋相关。自旋凝聚后，这种状态的发展布拉格峰在非公度动量密切类似的磁有序Z2涡旋晶体相，这已在最近的理论工作进行了分析。
2016-11-16 cond-mat.str-el
Field-induced quantum spin liquid in the Kitaev-Heisenberg model and its relation to $α$-RuCl$_3$
最近，由于在$α$-RuCl化合物$_3$中观察到场诱导自旋液相，引起了相当大的兴奋。然而，这种假定的自旋液相的性质和相关的微观模型哈密顿量仍然不清楚。在这项工作中，我们解决这些问题进行大规模的数值模拟的广义Kitaev-海森堡模型提出来描述物理的$α$ -RuCl $_3$。虽然没有证据表明，在平面内的磁场的中间阶段，我们的研究结果强烈建议，一个稳定的中间自旋液相，夹在磁有序相在低场和高场极化相，可以诱导出平面外的磁场。此外，我们表明，这种场诱导的自旋液相可以顺利地连接到一个自旋液体拥有自旋费米表面最近提出的Kitaev模型。我们的结果的相关性$α$ $_3$也进行了讨论。
2019-01-26 cond-mat.str-el
Raman spectroscopic signature of fractionalized excitations in the harmonic-honeycomb iridates $β$- and $γ$-Li$_2$IrO$_3$
量子自旋系统中元激发的分形化是当前凝聚态物理的一个中心课题。Kitaev蜂窝自旋模型提供了一个奇异的分馏准粒子的突出例子，由巡回马约拉纳费米子和带隙规范通量。然而，马约拉纳费米子在三维蜂窝晶格中的识别仍然难以捉摸。在这里，我们报告的谐波蜂窝状虹彩$β$ -和$γ$ -锂$_2$ IrO $_3$分数激发的光谱特征。利用偏振分辨拉曼光谱，我们发现$β$ -和$γ$ -Li $_2$ IrO $_3$的动态拉曼响应具有宽的散射连续谱，具有明显的偏振和组分依赖性。拉曼光谱权重的温度依赖性由费米激发的热阻尼主导。这些结果表明，在三维Kitaev-Heisenberg系统中，Majorana费米子是从自旋分馏中出现的。
2016-06-28 cond-mat.str-el
Raman Scattering from Frustrated Quantum Spin Chains
本文研究了自旋为1/2的受抑海森伯链的磁喇曼散射，重点研究了自旋Peierls化合物CuGeO_3的均匀相。拉曼强度分析的Loudon-Fleury散射过程中使用的无自旋费米子平均场论发展的挫折自旋链。实验数据的比较，并研究了挫折和温度的依赖性。在很好的协议与观察到的光谱一个广泛的非弹性四自旋连续被发现在低温以上的自旋Peierls转变。在高温下，强度发展出类似于实验的准弹性线。
1997-02-24 cond-mat.str-el
Strain Response as a Probe of Spinons in Quantum Spin Liquids
The Ohio State University（俄亥俄州立大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
通过应变探测量子自旋液体中分数化激发的不同相，利用赝磁场和朗德能级实现相区分。
2025-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Two-step gap opening across the quantum critical point in a Kitaev honeycomb magnet
量子自旋液体包括自旋子和介子等准粒子。它们在Kitaev模型中表示为流动的Majorana费米子和$Z_2$通量，其中蜂窝自旋晶格上具有键相关交换相互作用。该观察最近引起了对候选材料$α$ -RuCl $_3$的关注，其显示出由磁场诱导的自旋液体行为。由于可观测到的自旋激发本质上是由两个准粒子组成的，它们通过设置在磁场中以及非Kitaev相互作用而进一步相互混合，因此它们的个体识别仍然具有挑战性。在这里，我们报告了一个紧急的低位自旋激发，通过核磁共振和四极共振测量下降到$\sim 0.4$ K对应于$1/500$的交换能量下的微调磁场跨越量子临界点。我们确定了低激发态的临界行为，并发现了两种自旋能隙在高场下的演化。这两个激发表现出排斥磁场依赖性，表明反交叉由于分馏准粒子之间的杂交。
2018-10-12 cond-mat.str-el
Theory of the Raman spectra of the Shastry-Sutherland antiferromagnet SrCu$_2$(BO$_3$)$_2$ doped with nonmagnetic impurities
SrCu $_2$（BO $_3$）$_2$（海森堡自旋1/2反铁磁体在Shastry-Sutherland晶格上的忠实实现）与非磁性杂质的受控掺杂在自旋隙以下产生束缚态。这些束缚态和它们的对称性进行了研究，精确对角化的小集群和一个简单有效的模型描述一个自旋提交一个有吸引力的扩展潜力。结果表明，拉曼光谱是一种独特的技术来探测这些束缚态。定量的理论拉曼光谱的数值得到。
2009-09-17 cond-mat.str-el
Direct Evidence for Fermi Statistics from Proximity to the Kitaev Spin Liquid in RuCl3
量子自旋液体（QSL）的一个关键特性是存在与其纠缠特性相关的分数激发，但缺乏对其统计特性的实验验证。例如，在潜在的Kitaev自旋液体中，RuCl 3实验发现了分数粒子的迹象，尽管不是它们的费米统计。在这里，我们采用拉曼散射揭示磁激发的真实性质，使用改进的实验方法和分析，以消除激光加热和热波动的影响。通过能量损失和增益谱，我们提取了拉曼磁化率的能量和温度依赖性，以证明RuCl 3的磁响应是由费米子激发对产生的。此外，通过与量子Monte Carlo（QMC）的精确Kitaev极限的结果相比，我们能够辨别的能量和温度范围内，额外的相互作用项是重要的。我们的结果开辟了新的方向，在QSL研究提供了一种新的方式来调查分数激发和条款的重要性，导致自旋禁闭。
2019-06-19 cond-mat.str-el
Spin-lattice coupling induced chiral phonons and their signature in Raman Circular Dichroism
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Institute for Advanced Study, Technical University of Munich（慕尼黑工业大学高等研究院）；Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与技术中心）；University of Minnesota（明尼苏达大学）；Imperial College London（伦敦帝国理工学院）
针对α-RuCl₃中观测到的反常拉曼圆二色性，构建自旋-声子耦合Kitaev模型图解框架，揭示磁场下自旋-声子耦合诱导手性声子的机制，证明RCD是关联量子材料手性声子的有效探针。
2025-11-18 cond-mat.str-el
Electron Tunneling Spectroscopy of the Anisotropic Kitaev Quantum Spin Liquid Sandwiched with Superconductors
研究了具有各向异性Kitaev量子自旋液体（QSL）势垒的超导{ \it Josephson}结的电子隧穿输运和光谱特性。我们发现，单粒子隧穿的直流微分电导$dI^{c}/dV$很好地反映了动态自旋关联的特征，包括独特的自旋能隙和修饰的巡游Majorana色散带，以及双铅超导能隙的能移$2Δ$.从谱特征中，我们识别出各向异性Kitaev QSL的不同拓扑量子相位。我们还提出了零电压{ \it Josephson}电流$I^{s}$，它显示了各向异性Kitaev QSL的残余功能。这些结果为Kitaev和其他自旋液体材料的动态自旋子或Majorana费米子谱的测量提供了新的途径。
2022-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Schwinger boson perturbation theory for spin-$S$ Kitaev-Heisenberg magnets: phase diagram and dynamical response near Kitaev spin liquids
Tohoku University（东北大学）
本文提出 Schwinger 玻色子微扰框架研究自旋-$S$ Kitaev-Heisenberg 模型，利用 Klein 对偶性分解哈密顿量，确定相边界并计算自旋动力学，发现高自旋时自旋液体区域迅速缩小，且动力学谱保留双自旋子连续谱。
2026-09-09 cond-mat.str-el
Dynamical Response of the Kitaev Spin Liquid under Third-Nearest-Neighbor Heisenberg Interaction
School of Physical Science and Technology, Lanzhou University（兰州大学物理科学与技术学院）；Lanzhou Center for Theoretical Physics, Key Laboratory of Quantum Theory and Applications of MoE, Key Laboratory of Theoretical Physics of Gansu Province, Gansu Provincial Research Center for Basic Disciplines of Quantum Physics, Lanzhou University（兰州大学理论物理中心，教育部量子理论与应用重点实验室，甘肃省理论物理重点实验室，甘肃省量子物理基础学科研究中心）；School of Physics, Hangzhou Normal University（杭州师范大学物理学院）
研究Kitaev自旋液体在第三近邻Heisenberg相互作用下的动力学特性，发现其诱导出相干的参数磁子模式和高能Majorana连续谱，揭示了磁序相变的临界条件及磁化场对磁序的影响。
2026-07-13 cond-mat.str-el
Magnetic impurities in the honeycomb Kitaev model
研究了自旋液相中耦合磁性杂质对自旋为1/2的蜂窝晶格Kitaev模型的影响。我们证明了一个自旋S杂质耦合到Kitaev模型与一个不寻常的近藤效应与一个中间耦合不稳定的固定点K_cJ/S分离的Kitaev模型的拓扑不同部门。我们还表明，自旋液体中的无质量自旋子介导了远距离杂质之间的S_{iα} ^{2} S_{jβ} ^{2}/ R_{ij} ^{3}形式的相互作用，这与在自旋浴赝能隙态密度的各种2D杂质问题中注意到的通常的偶极RKKY相互作用S_{iα} S_{jα} / R_{ij} ^{3}不同。此外，只有当杂质（a）耦合到主晶格上的一个以上相邻自旋并且（b）杂质自旋不是自旋1/2时，这种长程相互作用才是可能的。
2010-09-20 cond-mat.dis-nn 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
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
Signatures of fractionalization in the optical phonons of hyperhoneycomb Kitaev magnet $β$-Li$_2$IrO$_3$
本研究提出通过分析光学声子不对称 Fano 线型的温度依赖性来识别自旋分数化特征，并在超蜂窝 Kitaev 磁体 $β$-Li$_2$IrO$_3$ 中验证了该线型与自旋分数化为 Majorana 费米子和 $\mathbb{Z}{_2}$ 通量相一致。
2024-07-22 cond-mat.str-el
