Topological phase transition to Abelian anyon phases due to off-diagonal exchange interaction in the Kitaev spin liquid state
研究了Kitaev磁体候选材料中存在的非Kitaev相互作用对由Majorana费米子与$Z_2$规范场耦合描述的Kitaev自旋液态的影响.结果表明,在反铁磁Kitaev相互作用下,非对角交换作用($Γ'$项)显著地改变了Majorana能带结构,并引起了从陈氏数等于$\pm 1$的非阿贝尔拓扑相到陈氏数等于$\pm 2$的阿贝尔相的拓扑相变,其中$Z_{2}$涡旋表现为阿贝尔任意子.另一方面,其他非Kitaev相互作用,如海森堡相互作用和$Γ$项,只影响马约拉纳带的带宽,只要自旋液体状态不稳定。
2020-03-12 cond-mat.str-el
Photoinduced Floquet topological magnons in Kitaev magnets
研究了在非共振线偏振光和圆偏振光作用下,零磁场下蜂窝晶格上周期性驱动的纯Kitaev模型和Kitaev-Heisenberg模型的铁磁相。利用线性自旋波和Floquet理论相结合的方法,我们证明了在非共振区有效的时间无关哈密顿量映射到相应的各向异性静态自旋模型上,加上沿$[111]$方向的可调光生磁场,从而沉淀出Floquet拓扑磁振子和手征磁振子边缘模.它们可以通过光的振幅和偏振来调谐。同样地,我们证明了Floquet拓扑磁振子的Berry曲率引起的热霍尔效应也可以被激光场调谐。我们的研究结果为Kitaev磁体中拓扑磁振子的超快操纵铺平了道路,并可能在Kitaev材料中超快磁振子自旋电流产生的研究中发挥关键作用。
2019-04-10 cond-mat.str-el
Nature of the Topological Transition of the Kitaev Model in [111] Magnetic Field
University College London(伦敦大学学院);ISIS Facility, Rutherford Appleton Laboratory(鲁瑟福阿普尔顿实验室 ISIS 设施);University of Birmingham(伯明翰大学);University of Oklahoma(俄克拉荷马大学)
研究Kitaev模型在[111]方向磁场下的拓扑相变,发现磁场打开Majorana费米子能隙并引发拓扑相变,通过Yukawa理论分析发现自旋液态键算符的涨落导致洛伦兹不变性破坏,形成不同 universality 类别。
2025-09-16 cond-mat.other cond-mat.str-el
Topological magnons in ferromagnetic Kitaev-Heisenberg model on CaVO lattice
研究发现,在Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用存在下,CaVO晶格上的铁磁Kitaev-Heisenberg模型中出现了许多拓扑相.海森堡和基塔耶夫项在最近和次最近邻键上被以各种方式考虑。各向同性和各向异性耦合都考虑在内。拓扑相位的特点是陈数的不同的磁振子带,以及拓扑保护的无隙磁振子边缘状态的模式数。计算了各相的能带结构、沿第一布里渊区高对称点的色散关系、态密度和热霍尔电导。绘制了广泛的相图。研究了参数空间中的拓扑相变。
2021-05-04 cond-mat.str-el
Topological invariants in terms of Green's function for the interacting Kitaev chain
研究了一维封闭相互作用Kitaev链和二聚化Kitaev链。用密度矩阵重整化群方法和精确对角化方法计算了用格林函数表示的拓扑不变量。对于相互作用的Kitaev链,指出在计算电荷密度波相的拓扑不变量时,必须考虑基态的二聚化组态。拓扑不变量的变化归因于零频格林函数特征值的极点。对于相互作用的二聚Kitaev链,我们证明了由格林函数定义的拓扑不变量比费米子宇称能区分更多的拓扑非等价相。
2018-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological excitations in the ferromagnetic Kitaev-Heisenberg model
随着Kitaev材料的合成和分析方法的发展,蜂窝晶格上的Kitaev-Heisenberg模型近年来引起了人们的广泛关注。几种变化,其中包括额外的各向异性相互作用以及响应外部磁场,已被调查和许多奇异的有序相进行了讨论。另一方面,量子自旋系统被证明是一个肥沃的土壤,实现和研究玻色子类似的费米拓扑状态的物质。使用自旋波理论,我们表明,扩展Kitaev海森堡模型的铁磁相主机拓扑激发。沿着蜂窝晶格的锯齿形边缘,我们发现手征边缘状态,这是由一个非零的陈数拓扑不变量保护。我们讨论了自旋极化方向的两种不同的情况,即$[001]$和$[111]$,这是由可能的方向所施加的字段的动机。动态结构因子,可在散射实验中,表现出这些拓扑边缘激发的签名。此外,我们表明,在$[001]$方向的自旋极化的情况下,拓扑相变发生一旦Kitaev耦合各向异性。
2018-08-08 cond-mat.str-el
A study of topological characterization and symmetries for a quantum simulated Kitaev chain
对量子模拟Kitaev链的缠绕数、几何相位和对称性等拓扑分类进行了量子模拟。我们发现,α(自旋轨道耦合和磁场之间的比率)和考虑的动量空间的范围,这起着至关重要的作用的拓扑分类。我们明确地表明,拓扑量子相变不发生在k = 0极限的量子模拟Kitaev链。我们观察到Majorana模的准粒子质量在拓扑量子相变中起着重要的作用。我们还证明了模拟Kitaev链的对称性与原始Kitaev链相同。给出了模拟Kitaev链的精确解。这项工作为新兴的量子模拟器和物质的拓扑态提供了一个新的视角。
2020-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech 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
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
Electric-field control of magnetic anisotropies: applications to Kitaev spin liquids and topological spin textures
本文发展微观理论,证明直流电场可通过自旋轨道耦合调控磁性Mott绝缘体的磁各向异性,在Kitaev材料中诱导拓扑相变并操控斯格明子等拓扑自旋纹理。
2024-03-14 cond-mat.str-el
Topological entanglement entropy of three-dimensional Kitaev model
我们计算了Kitaev蜂窝格子自旋模型的三维超蜂窝格子的拓扑纠缠熵。我们发现,该模型的TEE是不是直接由系统的总量子维数。这与一般的二维系统和许多三维模型相反,其中TEE与总量子维度有关。我们的计算还提供了一个三维的复曲面代码型哈密顿出现的Kitaev模型在特定的限制作为有效的低能量理论的TEE。
2018-04-06 cond-mat.str-el quant-ph
Characterization of topological phases of modified dimerized Kitaev chain via edge correlation functions
研究了周期边界条件和开边界条件下的一个修正的二聚Kitaev链模型,通过计算Majorana费米子的拓扑数和边关联函数确定了它的相图.在开边界条件下,我们给出了模型本征态的解析解,从而可以解析地计算两个引入的Majorana费米子的边关联函数。我们的结果表明,两个边缘关联函数可以用来描述平凡的,Su-Schrieffer-Heeger拓扑和拓扑超导相。此外,我们发现在拓扑超导相中存在两种不同的Majorana费米子耦合模式,其特征在于不同的边缘关联函数,这也可以通过研究参数突然猝灭下边缘Majorana的存活概率来区分.
2017-08-16 cond-mat.str-el
Topological excitations in three dimensional Kitaev model
我们研究了作者最近提出的蜂窝晶格上Kitaev自旋1/2模型的三维版本中的激发。利用定义在金刚石晶格上的由格元算符组成的低能有效哈密顿量分析了系统的带隙相位。有效哈密顿量的激发在嵌入晶格中形成回路。基本激发是最短的环,是费米子。此外,激发遵循非平凡的编织规则:当费米子缠绕通过一个环时,波函数获得一个相位$π$。
2011-01-19 cond-mat.str-el
Topological order in the Kitaev/Majorana chain in the presence of disorder and interactions
我们研究了相互作用和无序对一维拓扑序的综合影响。为此,我们考虑一个广义Kitaev链,包括费米子-费米子相互作用和无序的化学势。我们通过对相应的自旋为1/2的链进行密度矩阵重整化群计算来确定相图。我们发现,适度的无序或排斥相互作用单独稳定的拓扑秩序,这仍然是有效的,他们的组合效果。然而,排斥和吸引力的相互作用导致抑制的拓扑相在强无序。
2017-05-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological phase diagrams of in-plane field polarized Kitaev magnets
本文研究强面内磁场下Kitaev磁体极化相的磁振子能带拓扑,绘制随参数与场角变化的相图并计算热霍尔电导。
2024-05-17 cond-mat.str-el
Photoinduced topological phase transitions in Kitaev-Heisenberg honeycomb ferromagnets with the Dzyaloshinskii-Moriya interaction
本文基于 Floquet–Bloch 理论研究激光辐照下含 DMI 的 Kitaev–Heisenberg 蜂窝铁磁体,证明改变光强可诱导不同 Chern 数拓扑相切换,并以热霍尔电导符号反转作为相变标志。
2023-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological charge pumping in dimerized Kitaev chains
本文研究具有空间调制化学势的二聚化Kitaev链,通过部分粒子-空穴变换将其映射到Rice-Mele模型,并证明节点环内外准绝热过程的泵浦电荷分别为零和±1,揭示了一类Kitaev链中的隐藏拓扑。
2024-01-17 cond-mat.str-el
A Family of Non-Abelian Kitaev Models on a Lattice: Topological Confinement and Condensation
我们研究了一个家庭的非阿贝尔拓扑模型中出现的晶格修改Kitaev模型通过引入单qudit条款。这些项的影响相当于相对于原始系统的离散规范对称性的减少,这对应于显式对称性破缺的广义机制。在各种模型中,拓扑顺序要么部分丢失,要么完全被破坏。新的系统显示凝聚和限制的拓扑电荷存在于标准的非阿贝尔Kitaev模型,我们研究的带状算子代数。
2008-09-23 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Entanglement in 3D Kitaev Spin Liquids
量子自旋液体是一种自旋自由度分数化的量子液体。一类有趣的自旋液体是完全可解的三维Kitaev自旋液体。它们的分形激发是Majonara费米子,它可能表现出各种拓扑能带结构-从拓扑保护的Weyl半金属结半金属到具有Majorana费米子表面的系统。我们研究了这种Kitaev自旋液体的纠缠谱,并验证了它与拓扑保护边谱密切相关。此外,我们发现在某些情况下,纠缠谱包含更多的拓扑特征的信息比表面谱,从而提供了一个简单而可靠的工具来探测系统的拓扑结构。
2018-06-21 cond-mat.str-el
Kitaev Building-block Construction for Inversion-Protected Higher-order Topological Superconductors
本文提出基于Kitaev构建块的通用框架,通过Majorana计数规则诊断反演保护高阶拓扑超导体,并构造最小模型验证其有效性。
2023-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Reentrant Topological Phase Transition in a Bridging Model between Kitaev and Haldane Chains
我们提出了一个重入相变的桥接模型之间的两种不同的拓扑模型:Kitaev和Haldream链。该模型通过在Kitaev链中引入键交替来激活[A. Yu Kitaev,Phys.美国{ \bf 44} 131(2001)]。在没有键交替的情况下,有限对势诱导出一个由零能Majorana边模定义的拓扑态,而在没有键交替的情况下,有限对势诱导出一个类似于Haldom态的拓扑态,该拓扑态由体相中的局部Berry相定义.拓扑有序态对应于Su-Schrieffer-Heeger态,其被分类为相同的对称类。因此,我们发现了一个相变之间的两个拓扑相位的重入现象,并延长的平面上的对势和键交替的相图,通过使用三种技术:递归方程,保真度,和Pfweian。此外,我们还发现这种相变的特征是Majorana零能模的位置从一边到另一边的变化和体中弦序的出现,而再进入是基于亚晶格U(1)旋转.因此,我们的研究和模型不仅打开了一个直接的方式来讨论散装和边缘拓扑,但演示了一个例子的可重入拓扑。
2017-11-03 cond-mat.str-el
Magnetic-field Induced Topological Transitions and Thermal Conductivity in a Generalized Kitaev Model
最近对Kitaev自旋液体候选材料的实验报道了热导率作为磁场函数的非单调行为,这导致了对其起源的相互矛盾的解释。受此启发,我们研究了广义Kitaev模型的热导率的磁场依赖性,该模型允许不同通量扇区之间的相变作为磁场的函数。随着磁场的增加,Majorana费米子的热导率呈现出“浸-凸”结构,这可能是Kitaev自旋液体不同通量扇区之间的跃迁或拓扑跃迁改变了同一通量扇区内的Majorana Chern数所致.结果表明,陈数的变化与磁场诱导的四马约拉纳-费米子相互作用密切相关。导热系数的非单调性在有限温度下出现,随着温度的降低而减弱。我们的模型提供了一个通用的机制Kitaev自旋液体开发非单调的磁场依赖性的热导率,而详细的比较现实的材料仍然是一个悬而未决的问题,为未来的调查。
2022-06-29 cond-mat.str-el
Determining quantum phase diagrams of topological Kitaev-inspired models on NISQ quantum hardware
拓扑保护用于容错纠错和开发具有拓扑量子位的量子算法。但是,被模拟的模型固有的拓扑保护也可以鲁棒地保护计算,即使在NISQ硬件上也是如此。我们通过在IBM量子计算机上模拟Kitaev启发的模型并准确确定它们的相图来利用它。这需要为马约拉纳编织构造常规的量子线路,以准备Kitaev启发的模型的基态。然后测量纠缠熵来计算量子相界。我们展示了如何通过布里渊区采样时保持粒子-空穴对称性是获得高精度的关键。这项工作说明了如何拓扑保护固有的量子模型可以用来执行强大的计算NISQ硬件,当一个措施适当的保护量子特性。它为在现有量子硬件上进一步模拟拓扑量子模型打开了大门。
2021-09-24 cond-mat.str-el quant-ph
Topological Nematic Phase Transition in Kitaev Magnets Under Applied Magnetic Fields
我们提出了一个方案,实现复曲面码相位,这可能是容错量子计算,在候选材料的Kitaev磁铁。结果表明,在Kitaev自旋液体状态下,磁场和非Kitaev型交换作用诱导的Majorana费米子间的四体相互作用引发了无磁序的Majorana键的双相变,伴随着Chern数从$\pm 1$变为零.这种具有零陈数的有隙自旋的液体态就是复曲面码相。我们的结果可能解释了最近通过热容测量在$α$ -RuCl $_3$中观察到的拓扑结构转变[O. Tanaka等人,arXiv:2007.06757]。
2021-05-23 cond-mat.str-el quant-ph
Topological magnons in Kitaev magnets with finite Dzyaloshinskii-Moriya interaction at high field
为了实现量子自旋液体和拓扑有序等奇异态,人们对Kitaev材料进行了深入的研究。在现实材料中,Kitaev相互作用可能与Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用(Dzyaloshinskiii-Moriya interaction,简称Dzyaloshinskiii-Moriya)共存,区分它们的大小是一个挑战。本文研究了在磁场作用下,具有Heisenberg、Kitaev和DM相互作用的可果美磁体的拓扑磁振子激发和相关的霍尔热导率。在一个垂直于晶格平面的强磁场([111]方向)中,系统进入全极化顺磁相,我们发现在相图的整个区域内,磁振子带携带非平凡的Chern数。此外,还存在着与两个具有相反陈数的拓扑相相关的相变,这导致了热霍尔电导率的符号变化。在负热导率相中,Kitaev相互作用较大,且相的宽度随热导率的增大而增大。因此,本文的研究将有助于了解相关化合物。
2022-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological spin liquids in the ruby lattice with anisotropic Kitaev interactions
红宝石晶格是介于蜂窝晶格和三角晶格之间的四价晶格。本文利用精确对角化和微扰方法研究了红宝石晶格上具有Kitaev相互作用的自旋哈密顿量的拓扑自旋液相。后一种相互作用与晶格结构相结合产生了一个具有$\mathbb{Z}_2 \times \mathbb{Z}_2$规范对称性的模型。绘制了该模型的相图,发现了有隙和无隙的自旋液相。虽然低能部门的带隙相对应于众所周知的拓扑色码模型的蜂窝晶格,低能部门的无隙相描述的有效自旋模型与三体相互作用的三角形晶格。在小的磁场中,光谱中会出现一个间隙。我们认为,后者的阶段可能是描述的奇异的激发,其频谱是丰富的Kitaev模型的伊辛阶段。
2016-09-11 cond-mat.str-el
Exact solutions and topological phase diagram in interacting dimerized Kitaev topological superconductors
最近的研究表明,基于两步Jordan-Wigner变换和一次自旋旋转,相互作用Kitaev拓扑超导体模型是精确可解的。我们推广这个模型,包括二聚,这也是完全可解的。我们分析确定的拓扑相图包含七个不同的阶段。当出现费米子多体Majorana零能边态时,系统是拓扑的。有趣的是,有两个四临界点,在每一个四个不同的阶段接触。
2017-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interacting topological magnons in the Kitaev-Heisenberg honeycomb ferromagnets with Dzyaloshinskii-Moriya interaction
Jishou University(吉首大学)
研究了具有DMI相互作用的Kitaev-Heisenberg蜂窝铁磁体中磁子相互作用对拓扑相变临界温度的影响
2026-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Successive Majorana Topological Transitions Driven by a Magnetic Field in the Kitaev Model
研究了磁场作用下蜂窝Kitaev模型中的量子相变,重点研究了Majorana费米子激发的拓扑性质。利用Majorana平均场论,结合精确对角化和自旋波理论,我们发现了[001]场中反铁磁Kitaev模型的低场无带隙量子自旋液体和高场有带隙强迫铁磁态之间的无带隙相.两个无隙相之间的过渡是由拓扑变化的马约拉纳光谱-线节点形成连接两个马约拉纳锥。马约拉纳带拓扑结构的特殊变化是合理的有效Kitaev耦合的磁场,这不会发生在铁磁Kitaev情况下的符号变化。当使磁场倾斜远离[001]时,两个无间隙相位变得有间隙并且拓扑非平凡,其特征在于具有不同符号的非零陈氏数。在半量子化热霍尔效应中,陈数的符号变化导致热边缘电流的反转。
2018-05-07 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
Topological quantum phase transition in an extended Kitaev spin model
研究了蜂窝晶格上扩展Kitaev自旋模型中Abel相和非Abel相之间的量子相变,其中周期性边界条件通过将晶格置于环面上来施加.我们的分析结果表明,该自旋模型表现出连续的量子相变。此外,我们还揭示了两体纠缠与基态能量的关系。我们的方法直接表明,纠缠和基态能量都可以用来描述扩展Kitaev自旋模型中的拓扑量子相变。
2009-02-08 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Exact eigenvectors and eigenvalues of the finite Kitaev chain and its topological properties
本文针对任意化学势下的有限Kitaev链,推导出动量量子化条件及能谱和本征波函数的精确解析公式,证明边界态具有拓扑起源,并通过数值分析验证其对无序的鲁棒性。
2020-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological phases of the Kitaev-Hubbard Model at half-filling
相互作用费米子的Kitaev-哈伯德模型被定义在蜂窝晶格上,在强耦合下,它介于海森堡模型和Kitaev模型之间。它基本上是一个哈伯德模型,具有普通的跳跃$t$和自旋相关的跳跃$t'$。我们研究这个模型中的弱到中等耦合制度,在半填充,使用细胞动力学杂质近似(CDIA),一种方法,与动力学平均场论,但基于Potthoff的变分原理。我们确定了四个阶段的$(U,t')$平面:两个半金属相不同数量的狄拉克点,反铁磁绝缘体,和代数自旋液体。最后两个由一阶跃迁分开。这四个阶段都在一个点上相遇,并且可以在冷原子系统中实现。
2015-06-01 cond-mat.str-el
Topological and magnetic phase transitions in the bilayer Kitaev-Ising model
本文通过微扰理论与Majorana平均场计算研究了双层Kitaev-Ising模型的相图,揭示了层间Ising与Kitaev相互作用符号如何引发丰富的磁性及拓扑相变,包括$\mathbb{Z}_2$自旋液体与阻挫罗盘模型相。
2023-11-10 cond-mat.str-el
Critical region of topological trivial and nontrivial phases in interacting Kitaev chain with spatially varying potentials
利用变分矩阵乘积态方法,数值研究了具有空间变化周期势和准周期势的相互作用Kitaev链,后者服从Fibonacci序列.计算了Majorana费米子和低基态的边缘关联函数,探讨了拓扑超导相的鲁棒性。研究发现,由于空间变化势、电子库仑相互作用和化学势之间的竞争,拓扑平凡相的出现将原来的拓扑非平凡相分成两个分支.结合能隙和占据数的分析表明,拓扑平凡相中的自发对称性破缺和简并度提升是由势诱导的Fracton机制,即4个Majorana费米子的配对实现的.它可以通过进一步增强相互作用而被打破,然后非平凡相重新出现。研究了临界区外粒子数的分形结构向电荷密度波原始结构的演化。
2021-12-13 cond-mat.str-el
Hidden Fermi Liquidity and Topological Criticality in the Finite Temperature Kitaev Model
奇异自旋液体状态与分数激发在有限温度($T$)的命运是极大的兴趣,因为分数的签名表现在有限温度($T$)动力学在实际系统中,上面的微小的磁有序尺度。本文采用精确对角化和蒙特卡罗模拟相结合的方法,在有限$T$上研究了Jordan-Wigner费米子化Kitaev自旋液体.我们发现$(i)$棋盘或条纹有序通量晶体取决于通量的密度,和$(ii)$建立,令人惊讶的是:$(a)$的有限$T$版本的$T=0$过渡从无带隙阶段的Kitaev模型是一个莫特过渡的费米子,属于二维伊辛普适类。这些跃迁对应于弦凝聚态和稀闭弦态$(b)$之间的拓扑跃迁。莫特“绝缘体”相是劳克林游丝的精确实现(这里是p波)超导体(g-SC),和$(c)$,Kitaev Toric Code相位(TC)是{ \it fully} Gutzwiller投影p波SC。这些发现确立了$d = 2$中的有限$T$ QSL相位为{中性费米子的\it隐藏}费米液体。
2017-04-19 cond-mat.str-el
Toward Kitaev's sixteenfold way in a honeycomb lattice model
Kitaev的十六重方法是一种奇异拓扑序的分类,其中$\mathbb{Z}_2$规范理论与陈数为$C$的马约拉纳费米子耦合。$16$不同的拓扑顺序在这个类,取决于$C \, \mathrm{mod} \, 16$,拥有丰富的各种阿贝尔和非阿贝尔任意子。我们实现了Kitaev的十六倍的方式,对应于陈数$0$,$\pm 1$,$\pm 2$,$\pm 3$,$\pm 4$,和$\pm 8$的一半以上,在Kitaev蜂窝模型的精确可解的推广。对于每一个拓扑顺序,我们明确确定的任意子激发,并确认其拓扑性质。在这样做的时候,我们观察到晶格对称性和任意子排列对称性之间的相互作用可能导致任意子谱中的“弱超对称性”。我们的蜂窝晶格模型中的拓扑顺序可以与蜂窝Kitaev材料(例如$α$-RuCl $_3$)直接相关,并且可以通过它们的霍尔热导率的特定量化值来区分。
2019-10-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Unveiling Non-Kitaev Interactions and Field-Angle Dependence in Topological Magnon Transport of $α$-RuCl$_3$
本研究利用自旋波理论探讨 $α$-RuCl$_3$ 在外磁场极化态下的拓扑磁激发,揭示横向热霍尔电导率和自旋能斯特系数对磁场方向及 $JKΓΓ'$ 模型参数的显著依赖性,为识别有效哈密顿量提供理论框架。
2024-11-05 cond-mat.str-el
Band representations in Strongly Correlated Settings: The Kitaev Honeycomb Model
本文通过将自旋算符映射为“轨道”以构造能带结构,使拓扑量子化学(TQC)形式体系能够应用于Kitaev蜂窝模型,从而分析其低能拓扑边缘模谱,为TQC向强关联拓扑有序系统的推广提供了新思路。
2025-05-10 cond-mat.str-el
Nature of Topological Phase Transition of Kitaev Quantum Spin Liquids
本文研究远离可解点的Kitaev量子自旋液体中无隙—有隙拓扑相变,通过Gross-Neveu-Yukawa场论和重整化群分析揭示其semi-Dirac临界行为与独特普适性。
2024-09-16 cond-mat.str-el
Majorana Zero-Energy Mode and Fractal Structure in Fibonacci-Kitaev Chain
从理论上研究了具有拟周期势的Kitaev链,其中拟周期由Fibonacci序列引入。基于对Majorana零能模的分析,我们找到了区分拓扑相和非拓扑相的临界$p$波超导配对势。相对于斐波那契势的拓扑相图遵循以盒计数维数为特征的自相似分形结构,这是分形和拓扑相互作用的一个例子,就像量子霍尔绝缘体中的霍夫施塔特蝴蝶。
2017-10-11 cond-mat.str-el
Topological and Trivial Valence-Bond Orders in Higher-Spin Kitaev Models
Ghent University(根特大学);University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学);Rudolf Peierls Centre for Theoretical Physics, Clarendon Laboratory, Parks Road, Oxford OX1 3PU, United Kingdom(鲁道夫·皮尔斯理论物理中心,克拉伦登实验室,英国牛津公园路)
本文用张量网络研究高自旋Kitaev模型,发现自旋-1、3/2和2分别形成plaquette序、拓扑二聚体序和非拓扑二聚体序,并揭示了拓扑序与对称性破缺序的相互作用。
2026-10-22 cond-mat.str-el
Topological quantum phase transitions of anisotropic AFM Kitaev model driven by magnetic field
采用有限温度Lanczos方法(FTLM)研究了$[001]$磁场作用下各向异性反铁磁(AFM)Kitaev模型的量子自旋液体(QSL)基态.在这个各向异性的AFM Kitaev模型与$K_{X}=K_{Y}$,$K_{X}+K_{Y}+K_{Z}=-3K$,和$K_{Z}<-K$,随着磁场的增加,有间隙的QSL经历了过渡到一个无间隙的QSL在$h_{c1}=gμ_{B}H_{z1}/K$,到另一个无间隙的QSL与$C_{6}$旋转对称的$h_{c2}$,和一个新的$U(1)$无间隙的QSL之间的$h_{c3}$和$h_{c4}$,分别。这表明,磁场可以使各向异性带隙或无带隙的量子光致发光首先转变为各向同性的$C_{6}$无带隙量子光致发光,然后使其经历与各向同性情况相似的演化。此外,临界磁场$h_{c1}$、$h_{c2}$、$h_{c3}$和$h_{c4}$随Kitaev耦合的增加而单调上升,这表明磁场可以应用于各向异性Kitaev材料的调制.
2021-11-01 cond-mat.str-el
Topological Magnons in Kitaev Magnets at High Fields
研究了描述强自旋轨道耦合蜂窝晶格莫特绝缘体磁性的Kitaev-Heisenberg-$Γ$ - $Γ'$模型。在强$[111]$磁场,使系统进入全极化顺磁相,我们发现,自旋波带进行非平凡的陈数在大区域的相图暗示手征磁振子边缘状态的存在。与其他拓扑磁振子系统相比,这些系统的拓扑非平凡性来自于哈密顿量中磁振子数非守恒项的存在。由于相互作用的影响被$J/h$抑制,单粒子图像的有效性是可调的,使得顺磁相特别适合于探索这种物理。利用含时DMRG和相互作用自旋波理论,我们证明了手征边缘模的存在及其随场的演化。
2018-02-12 cond-mat.str-el
From Ising model to Kitaev Chain -- An introduction to topological phase transitions
本文将铁磁性的一维横场量子伊辛模型映射到Kitaev的一维p波超导体,并将其应用于容错拓扑量子计算。通过逆Jordan-Wigner变换,将Pauli的横Ising链自旋算符映射到无自旋的费米子产生和湮灭算符,得到了与Kitaev链密切相关的哈密顿形式,它表现出拓扑相变,相变点处的相位具有不同的拓扑不变量,且不连续变化. Kitaev链在非平凡拓扑相中支持两个Majorana零模(MZM),而在平凡相中没有。铁磁相横向伊辛的双简并基态对应于MZM产生的非局域自由费米子度。伊辛链的准粒子激发,即,畴壁形成的铁磁相和自旋翻转的顺磁相映射到Bogoliubon激发。映射表明,可以定义一个非局部序参量,使Kitaev链与通常的Landau理论范式一起工作。
2020-12-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Majorana Corner Modes in a Second-Order Kitaev Spin Liquid
高阶拓扑绝缘体的区别在于存在余维为2或更高的拓扑保护模式。在这里,我们报告了一个二阶拓扑绝缘体在二维受抑量子磁体中的表现,它具有拓扑角模。我们的精确可解模型是一个概括的Kitaev蜂窝模型的Shastry-Sutherland晶格,除了手性自旋液相,表现出有间隙的自旋液体与马约拉纳角模式,这是由两个镜像对称性保护。这种二阶Kitaev自旋液体在热涨落的存在下保持稳定,并在大规模量子蒙特卡罗模拟中证明了有限温度相变。
2018-03-23 cond-mat.stat-mech 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
Exact solution to an interacting dimerized Kitaev model at symmetric point
研究了在对称点$Δ=t$处的相互作用二聚Kitaev链和开边界条件下的化学势$μ=0$,通过两个Jordan-Wigner变换和一个自旋旋转,可以精确求解.用精确解析方法计算了Majorana费米子的两个边关联函数,证明了它们可以用来区分不同的拓扑相,并表征相互作用系统的拓扑相变.根据这两个边关联函数的热力学极限值,给出了包含平凡相、拓扑超导相和类Su-Schrieffer-Heeger拓扑相的相互作用系统的相图,并通过数值计算得到局域密度分布,进一步区分了平凡相.
2017-07-27 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
Altermagnets with topological order in Kitaev bilayers
本文在Kitaev双层模型中提出一种兼具量子自旋液体和交错磁体特征的高度阻挫模型,发现引入额外相互作用可产生具有Z2拓扑序的磁碎裂拓扑交错磁体,并揭示其分数化费米子激发的动量依赖劈裂及另外两个交错磁相。
2025-03-12 cond-mat.str-el
Topological Sachdev-Ye-Kitaev Model
本文将Sacheve-Ye-Kitaev(SYK)模型与常数跳跃相结合,构造了一个大N精确可解模型,研究了相互作用与拓扑结构的相互作用。跳跃形成了一个能带结构,可以表现出拓扑平凡和非平凡的阶段。从拓扑平凡的零霍尔电导绝缘体出发,我们证明了相互作用可以驱动一个相变到拓扑非平凡的量子化非零霍尔电导绝缘体,当相互作用被微调到临界点时,出现一个无带隙的狄拉克费米子.我们还考虑了有限温度效应,结果表明,具有较强相互作用的拓扑相对温度的稳定性较差。我们的模型提供了一个具体的例子来说明相互作用的拓扑相和相变,并可以揭示在物理系统中类似的问题。
2018-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Topological footprints of the 1D Kitaev chain with long range superconducting pairings at a finite temperature
我们研究了一维Kitaev链与长程配对项在一个有限的温度下,该系统是准备在一个混合状态的平衡与热库保持在一个恒定的温度$T$。为了探测有限温度下模型的基态拓扑行为的足迹,我们研究了从两种几何结构中提取的两个全局量:Uhlmann和干涉相位。有趣的是,当长程效应占主导地位时,乌尔曼相位方法无法在纯态极限下再现模型的拓扑方面;另一方面,干涉相位虽然具有适当的纯态还原,但表现出与环境温度无关的行为。
2018-03-26 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Assembling Kitaev honeycomb spin liquids from arrays of 1D symmetry protected topological phases
California Institute of Technology(加州理工学院);Rice University(莱斯大学);Weizmann Institute of Science(魏茨曼科学研究所)
通过1D对称保护拓扑相阵列构建Kitaev蜂窝自旋液体,利用异常边缘模式和额外扰动实现无能隙量子自旋液体。
2023-05-18 cond-mat.str-el quant-ph
RVB gauge theory and the Topological degeneracy in the Honeycomb Kitaev model
我们将Kitaev模型的Z $_2$规范理论形式与共振价键物理的SU(2)规范理论联系起来。进一步,我们以一种一般的方式重新表述了一个已知的Kitaev模型在环面上的Jordan-Wigner变换,表明它可以被认为是一个Z $_2$规范固定过程.守恒量简化的规范不变的乔丹-维格纳费米子,使我们能够构建精确的本征态和计算物理量。计算了不同规范场组态下无通量扇区的费米能谱,表明在热力学极限下,环面上的基态是四重简并的。进一步在环面上构造了四个相互反交换的算子,证明了该模型的所有本征态在热力学极限下都是四重退化的。
2011-11-18 cond-mat.str-el