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
Effects of spin vacancies on magnetic properties of the Kitaev-Heisenberg model
我们研究了磁场中Kitaev-Heisenberg模型的基态性质，并探讨了非磁空位存在时自旋关联的演化。通过精确对角化，无空位相图被确定为磁场和Kitaev和Heisenberg相互作用之间的比率的函数。我们发现，在（反铁磁）条纹有序相的静态磁化率和它的各向异性可以描述的自旋倾斜机制。这也解释了当微扰包括量子涨落时向极化相的转变。自旋空位的效应敏感地依赖于基态的类型。在液相中，确定了小场中单个空位周围的磁化模式，其空间各向异性与场和/或海森堡相互作用诱导的非零进一步邻近相关性有关。在条纹阶段，空位和小场的联合作用打破了模型的六重对称性，并稳定了特定的条纹图案。由于空位之间的有效相互作用，即使在零场下也会发生类似的破缺效应。这种选择机制和空位位置的内在随机性可能导致自旋玻璃行为。
2011-09-22 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
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
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
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
Kitaev quasiparticles in a proximate spin liquid: A many-body localization perspective
我们研究了Kitaev准粒子作为Fock空间局域化现象在扰动海森堡相互作用下的稳定性。我们确定Kitaev状态的局部化，分形或离域的确切本征态的Fock空间中的参数制度，与前两个意味着准粒子稳定性。有限温度的计算表明，一个vison间隙，和一个非零元格威尔逊圈在低温下，这两个特性的deconfined Kitaev自旋液相，坚持远远进入相邻的阶段，有一个相伴的条纹自旋密度波（SDW）秩序。Kitaev材料的关键实验含义是，在特征能量标度以下，与SDW排序无关，Kitaev准粒子是稳定的。
2020-08-07 cond-mat.str-el
Hole propagation in the Kitaev-Heisenberg model: From quasiparticles in quantum Neel states to non-Fermi liquid in the Kitaev phase
我们探讨了精确对角化的一个单一的孔在四个磁相的t-J-like Kitaev-Heisenberg模型的蜂窝晶格上的传播：Neel反铁磁，条纹，锯齿形和Kitaev自旋液相。我们发现自旋极化子准粒子在反铁磁相中的相干传播机制与高$T_c$铜酸盐的$J$模型中的机制相似。在条纹和锯齿形阶段，清晰的准粒子特征出现在那些传播子的光谱函数中，其中空穴在一个子晶格上产生和湮灭，而它们在对应于光电子发射实验的光谱函数中基本上保持{ \it隐藏}。作为最令人惊讶的结果，我们发现一个完全不相干的光谱重量分布的光谱函数的一个洞移动在Kitaev自旋液相中的强耦合制度相关的虹膜。在中等耦合下，有限系统计算揭示了在$Γ$点处的准粒子，然而，我们发现无带隙自旋激发消除了有限动量处的准粒子。同样对于这个更微妙的情况下，我们得出结论，在热力学极限轻掺杂Kitaev液相不支持准粒子状态附近的$Γ$，因此产生{ \it非费米液体}，与早期的建议的基础上从玻色子的研究。这些意见支持Kitaev自旋液体制度的动态自旋结构因子的研究。
2014-07-11 cond-mat.str-el
Towards Kitaev Spin Liquid in 3d Transition Metal Compounds
本文综述了在三维电子系统中寻找Kitaev自旋液态的最新进展。蜂窝状钴酸盐是最近提出的实现Kitaev自旋液体状态的有希望的候选者，这是由于与4d和5d离子相比，3d离子的波函数更局域化，并且交换哈密顿量易于调谐，有利于Kitaev相互作用。几个关键参数，有很大的影响，如电荷转移间隙和三角晶场的交换常数，确定和讨论。特别强调了通过应变或压力调节晶场效应是一种有效的相位控制方法，可以将磁有序钴酸盐转变为自旋液体。实验结果表明存在强Kitaev相互作用的层状蜂窝钴酸盐进行了讨论。最后，对未来的研究方向进行了展望。
2021-10-02 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
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 Spin Liquid in 3d Transition Metal Compounds
我们研究了蜂窝状钴酸盐中的交换相互作用和由此产生的磁相。对于广泛的三角晶场作用于Co 2+离子，低能量pseudospin-1/2哈密顿量占主导地位的键依赖伊辛耦合，构成Kitaev模型。当三角场Δ较小时，非Kitaev项几乎消失，形成自旋液体基态.以Na 3Co 2SbO 6为例，我们发现该化合物接近Kitaev自旋液相，并且可以通过将Δ略微降低\sim 20 meV而被驱动到Kitaev自旋液相中，例如，通过应变或压力控制。我们认为，由于更本地化的性质的磁性电子在3D化合物，钴酸盐提供了最有前途的搜索领域Kitaev模型物理。
2020-07-22 cond-mat.str-el
Phonon Dynamics in the Chiral Kitaev Spin Liquid
本文用受约束费米子自洽平均场方法研究含 Zeeman 项和三自旋项 κ 的扩展 Kitaev 模型，并通过与 Majorana 激发耦合的声学声子动力学揭示 QSL 稳定性的磁场方向依赖。
2024-12-05 cond-mat.str-el
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
Probing Chiral Kitaev Spin Liquids via Dangling Boundary Fermions
针对凝聚态物理中探测极端量子行为的难题，该研究提出利用STM测量边界局域动力学自旋结构因子，通过Kitaev自旋液体边界自然产生的悬挂Majorana费米子识别手性边界模，为探测手性Kitaev自旋液体这一奇异量子态提供了新方法。
2024-11-04 cond-mat.str-el
Analytic calculation of the vison gap in the Kitaev spin liquid
针对Kitaev自旋液体的vison能隙此前仅能数值计算的问题，提出通过解析计算单键翻转散射马约拉纳费米子的相移，得到vison能隙闭式表达式，且方法可推广至更复杂晶格的Kitaev自旋液体。
2024-07-11 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
Novel chiral quantum spin liquids in Kitaev magnets
莫特绝缘体在足够强的自旋-轨道耦合作用下可以呈现出具有拓扑有序和分数激发的量子自旋液体相。当外加一个小的正磁场时，具有Kitaev自旋交换作用的量子磁体可以容纳一个带隙的量子自旋液体，该液体具有一个逆时针方向传播的Majorana边模.在这里，我们展示了如何在一个足够强的正磁场下的拓扑过渡到带隙的量子自旋液体与两个马约拉纳边缘模式在顺时针方向传播发生。发现Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用使非手征Kitaev无隙量子自旋液体转变为在两个Dirac点具有相等Berry相的手征液体。热霍尔电导实验为预言的新型拓扑带隙量子自旋液体态提供了证据。
2020-06-02 cond-mat.str-el
Characterizing spin-one Kitaev quantum spin liquids
具有$S$ =1/2局域矩的键相关Kitaev相互作用的物质实现，使量子自旋液体的研究活跃起来。最近，有人提出，Kitaev相互作用的高自旋类似物也可能发生在一些具有强自旋轨道耦合的材料中。与蜂窝格子上著名的$S$ =1/2 Kitaev模型不同，高自旋Kitaev模型是不完全可解的。因此，在这些系统中是否存在量子自旋液体仍然是一个悬而未决的问题。本文利用密度矩阵重整化群（DMRG）方法对具有铁磁（FM）和反铁磁（AFM）相互作用的$S$ =1 Kitaev模型进行了数值研究.利用不同周长的圆柱几何的结果，我们得出$S$ =1 Kitaev模型的基态是具有$\mathbb{Z}_2$规范结构的量子自旋液体.我们还提出了一个约束的激发间隙，这原来是相当小的。FM和AFM模型的磁场响应与$S$ =1/2对应模型的磁场响应相似。特别地，在AFM $S$ =1模型中，在系统进入平凡极化状态之前，在磁场强度的中间窗口中出现无间隙量子液态。
2021-02-20 cond-mat.str-el
Tuning the Chern number of Kitaev quantum spin liquid
The University of Tokyo（东京大学）；Department of Physics and Natural Science Research Institute, University of Seoul（首尔大学物理与自然科学研究所）；Department of Applied Physics, Kyung Hee University（庆熙大学应用物理系）；School of Physics, Korea Institute for Advanced Study（韩国高等科学研究院物理学院）
本文通过微扰理论展示了通过连续相变调节Kitaev量子自旋液体的陈数的可能性。
2025-05-29 cond-mat.str-el
A quantum spin liquid phase in the Kitaev-Hubbard model
量子自旋液体（QSL）态已经在Kitaev类材料中得到了广泛的研究，如铱氧化物$A_2$、IrO $_3$和$α$ $_3$ .利用费米子投影纠缠对态（fPEPS）方法，采用含键依赖跳跃项的半填充Kitaev-哈伯德模型描述类Kitaev材料.我们发现在莫特绝缘体相变附近存在一个QSL相，随着Hubbard $U$的减小，QSL相向半金属相有很强的一级相变.我们认为，一个有前途的例行寻找QSL是找到铱氧化物附近的莫特绝缘体过渡。
2022-10-05 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
Impact of off-diagonal exchange interactions on the Kitaev spin liquid state of $α$-RuCl$_3$
受Kitaev自旋液体候选材料$α$的半量子化霍尔热导率的最近实验观察的启发[ Y. Kasahara等人，Nature 559，227（2018）]，我们研究了存在于真实材料中的非Kitaev交换相互作用对在施加磁场的情况下实现的带隙手性自旋液态的影响。研究发现，非对角交换相互作用显着增强了马约拉纳费米子的质量间隙。这一结果为上述实验中观察到的霍尔热导率的稳健量化提供了可能的解释。此外，我们还证明了如果Kitaev自旋液体态和Z字形反铁磁序同时存在于两相边界附近，非对角交换相互作用可以诱导Majorana费米子的费米面，导致类似于U（1）自旋液体的状态.
2019-05-21 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
A higher dimensional generalization of the Kitaev spin liquid
Rutgers University（罗格斯大学）；Royal Holloway University of London（伦敦皇家霍洛威学院）
本文提出一个四维Kitaev自旋液体可解模型，展示其费米面由二维表面构成，并评估了创建vison的能量成本，揭示了高维分数化实现的可能。
2026-03-26 cond-mat.str-el
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
Probing spinon nodal structures in three-dimensional Kitaev spin liquids
我们认为共振非弹性X射线散射（RIXS）是研究三维Kitaev自旋液体中分形激发的有效方法。虽然非自旋守恒RIXS响应主要由规范通量激发和再现非弹性中子散射响应，自旋守恒（SC）RIXS响应拿起马约拉纳费米子激发，并检测它们是否在外尔点，节线，或费米面无间隙。作为对称性分解的特征，SC RIXS响应在$Γ$点周围受到抑制。在技术层面上，我们计算了精确的SC RIXS响应的Kitaev模型上的hyperhoneycomb，stripyhoneycomb，hyperhexagon，hyperoctagon晶格，认为我们的主要结果也适用于通用的3D Kitaev自旋液体超出这些完全可解的模型。
2017-05-16 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
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
Nontrivial Triplon Topology and Triplon Liquid in Kitaev-Heisenberg-type Excitonic Magnets
强自旋-轨道耦合和相关性的结合，例如在双烯酸盐和铱酸盐中，已经被提出作为实现具有非平凡拓扑性质的量子材料的手段。我们在这里讨论莫特绝缘体的现场自旋轨道耦合有利于本地$J_{\textrm{tot}}=0$单线态基态。我们研究了激发到一个低的三重态，三重子，并发现他们收购非平凡带拓扑结构中的磁场。我们还评论的磁状态产生的三体凝聚，在那里我们发现，除了相同的有序相已知的$J_{\textrm{tot}}=\tfrac{1}{2}$ Kitaev-海森堡模型，一个三体液体Kitaev的自旋液体的参数空间。
2019-04-30 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
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
Gapless excitations in non-Abelian Kitaev spin liquids with line defects
我们发现，线缺陷在非阿贝尔Kitaev自旋液体港口无隙的一维马约拉纳模式，如果跨缺陷的相互作用低于一个临界值。在平均场近似下处理线缺陷处的弱相互作用，我们确定了临界相互作用强度作为外部磁场的函数。在无带隙的制度，我们使用低能有效场论计算的自旋晶格弛豫率的核自旋附近的缺陷，并找到一个立方温度依赖性，同意在Kitaev材料$α\text{-RuCl}_3$的实验。
2022-01-07 cond-mat.str-el
Chiral bosonic quantum spin liquid in the integer-spin Heisenberg-Kitaev model
Institut Néel, Université Grenoble Alpes and CNRS（内勒研究所，格勒诺布尔阿尔卑斯大学及法国国家科学研究中心）；Departamento de Física Teórica de la Materia Condensada, Condensed Matter Physics Center (IFIMAC) and Instituto Nicolás Cabrera, Universidad Autónoma de Madrid（凝聚态物理理论系，凝聚态物理中心（IFIMAC）及尼古拉斯·卡布雷拉研究所，马德里自治大学）
本文研究了整数自旋海森堡-基塔耶夫模型中的手性玻色量子自旋液体，通过推导包含单重和三重配对通道的辛格玻色平均场理论，结合精确对角化和大自旋近似，识别出多种竞争的有间隙量子自旋液体，并提出了一种可能的自旋液体候选态。
2026-05-18 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
Unusual thermal Hall effect in a Kitaev spin liquid candidate $α$-RuCl$_3$
Kitaev量子自旋液体显示了量子自旋分裂成马约拉纳费米子。新兴的马约拉纳边缘电流的预测表现在一个有限的热霍尔效应，拓扑超导体中通常讨论的功能的形式。在这里，我们报告的热霍尔电导率$κ_{xy}$测量$α$ -RuCl $_3$，一个候选Kitaev磁铁与二维蜂窝晶格。在自旋液体（Kitaev顺磁）状态下，低于Kitaev相互作用$J_K/k_B \sim 80$ K所表征的温度，正$κ_{xy}$在冷却时逐渐发展，表明存在非常不寻常的巡回激发。虽然零温度属性被掩盖的磁有序在$T_N=7$ K，符号，幅度，和$T$依赖性的$κ_{xy}/T$在中间温度以下的巡回马约拉纳激发的预测趋势。
2018-05-29 cond-mat.str-el
Vacancies in generic Kitaev spin liquids
本文研究破坏可积性的无序和相互作用如何改变无能隙Kitaev自旋液体中空位的性质，发现孤立空位会携带磁矩，且相反子晶格上的空位对以不同幂律相互能隙化并揭示涌现规范通量。
2025-01-29 cond-mat.str-el
Electrical Access to Ising Anyons in Kitaev Spin Liquids
我们发现，自旋自旋相关的非阿贝尔Kitaev自旋液体与一个特征的不均匀的电荷密度分布在附近的$\mathbb{Z}_2$涡旋。该密度分布和相应的局部电场是可观察的，例如，通过表面探针技术。相反，通过施加偏置电压到几个探针尖端，可以稳定伊辛任意子（$\mathbb{Z}_2$旋涡窝藏马约拉纳零模式）在指定的位置，在那里我们预测一个明确的马约拉纳签名的能量吸收光谱。
2020-11-03 cond-mat.str-el
Electrical probes of the non-Abelian spin liquid in Kitaev materials
最近的热导率测量证明了Kitaev材料$α$ - $\mathrm{RuCl}_{3}$中磁场诱导的非阿贝尔自旋液相。虽然该平台是一个很好的莫特绝缘体，我们提出的实验，电探测自旋液体的标志性手性马约拉纳边缘状态和散装任意子，包括他们的异国情调的交换统计。我们专门介绍电路，利用电活性系统和Kitaev材料之间的接口，以“完美地”将电子从前者转换为后者中出现的费米子-从而使拓扑超导体和分数量子霍尔态发明的运输探针的变化。一路上，我们解决了有关相互作用的马约拉纳费米子的文献中的难题，并制定了一个任何子干涉框架，其中包括非平凡的能量分割效应。我们的结果照亮了Kitaev材料的拓扑量子计算的部分途径。
2020-02-05 cond-mat.str-el
Spin transport in the Quantum Spin Liquid State in the $S=1$ Kitaev model: role of the fractionalized quasiparticles
利用精确对角化方法研究了$S=1$ Kitaev模型在脉冲磁场作用下的自旋响应.研究发现，脉冲磁场对量子自旋液体区的自旋矩的出现没有影响，但在另一个边缘区，当外加小磁场时，会引起自旋振荡。这可以通过巡游准粒子的存在来理解，巡游准粒子在量子自旋液体状态下携带自旋激发而没有自旋极化。这表明在$S=1$ Kitaev模型和精确可解的$S=1/2$ Kitaev模型中都存在自旋分馏，分馏准粒子在自旋输运中起着重要作用.
2020-01-21 cond-mat.str-el
Field stability of Majorana spin liquids in antiferromagnetic Kitaev models
磁场可以在Kitaev自旋系统中产生大量的现象，例如在二维和三维空间中形成非平凡的自旋液体。对于原来的蜂窝Kitaev模型，最近已经观察到，键方向交换的符号是至关重要的相关性的场致物理，与反铁磁耦合引起的中间自旋液体制度之间的低场间隙Kitaev自旋液体和高场极化状态，这是不存在的铁磁耦合模型。在这里，通过采用马约拉纳平均场的方法指向沿[001]方向的磁场，我们提出了一个系统的研究场诱导自旋液相的各种二维和三维晶格几何形状。我们发现，反铁磁耦合一般会导致（i）自旋液相，这是相当稳定的领域比那些铁磁耦合，和（ii）一个中间的自旋液相所产生的变化的拓扑结构的马约拉纳能带结构。仔细检查的平均场参数显示，中间阶段发生由于一个字段驱动的符号变化的“有效”$z$ -键能参数。我们的研究结果清楚地表明，丰富的马约拉纳物理的反铁磁Kitaev模型，与铁磁对应。
2020-04-01 cond-mat.str-el
Spin excitations of a proximate Kitaev quantum spin liquid realized in Cu$_2$IrO$_3$
在键依赖伊辛相互作用之间的阻挫效应的影响下，排列在蜂窝晶格的角上的磁矩被预测形成一种新的物质状态，Kitaev量子自旋液体。一些层状蜂窝状铱酸盐和相关材料，如Na $_{2}$ IrO $_{3}$和$α$ $_{3}$，接近于Kitaev量子自旋液体，但与不期望的反铁磁长程有序相关联的玻色子自旋波激发掩盖了Kitaev哈密顿量的固有性质。在这里，我们使用$^{63}$ Cu核四极共振，揭示了低能量自旋激发在近理想的蜂窝晶格中的有效自旋$S = 1/2$在铜$_{2}$中的Ir $^{4+}$位置$_{3}$。我们证明，不像Na $_{2}$ IrO $_{3}$，Ir自旋涨落没有表现出临界慢向磁长程有序在零外磁场的证据。此外，低能量的自旋激发光谱是占主导地位的模式，具有大的激发间隙可比的伊辛相互作用，预期的签名为Kitaev量子自旋液体的马约拉纳费米子。
2022-03-08 cond-mat.str-el
Spin liquid fingerprints in the thermal transport of a Kitaev-Heisenberg ladder
我们确定指纹的一个接近的量子自旋液体（QSL），可观察到的有限温度动态热输运在一个最小版本的理想化Kitaev模型的双腿梯子，如果受到不可避免地存在海森堡耦合。使用精确对角化和量子典型性，我们发现（i）在无限小海森堡耦合下由分形子复合引起的绝缘体-导体交叉，（ii）低能量和高能量的分形子签名，其在远离纯QSL点的地方存活，以及（iii）非单调的电流寿命与海森堡耦合。在微扰理论的指导下，我们发现（iv）一个Kitaev交换诱导的“一个磁振子”的贡献，在强海森堡横档限制的动态热输运。
2018-06-06 cond-mat.str-el
Kitaev model on Hurwitz hyperbolic tilings: A non-Abelian gapped chiral spin liquid
本研究在 Hurwitz 双曲铺砌上研究 Kitaev 模型，发现奇数环导致时间反演对称性自发破缺，在各向同性点得到有能隙手征自旋液体，激发为非阿贝尔 Ising 任意子。
2025-02-26 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
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
Scanning tunneling spectroscopy of Majorana zero modes in a Kitaev spin liquid
我们描述了Kitaev自旋液体中Majorana零模（MZMs）的扫描隧道光谱特征。隧道电导是由自旋液体的动态自旋相关，我们精确计算，并通过自旋各向异性共隧穿形状因子。在$\mathbb{Z}_2$涡旋附近，隧道电导具有阶梯电压依赖性，其中电导阶跃来自MZM和（在较高电压下）来自附加涡旋配置。通过扫描探针尖端位置，可以检测涡流位置。我们的分析表明，拓扑磁振子束缚态附近的缺陷或磁性杂质产生的光谱特征，是定性不同的MZM。
2023-02-08 cond-mat.str-el
Theory of the Kitaev model in a [111] magnetic field
最近的数值研究表明，反铁磁Kitaev蜂窝晶格模型经历了一个磁场诱导的量子相变到一个新的自旋液相。这种中间场相先前已被表征为无隙自旋液体。通过实施一个最近发展的变分方法的基础上的零场模型的精确分数激发，我们证明了场诱导的自旋液体是带隙的，属于Kitaev的16倍的方式。具体地，具有陈数$C=\pm 1$的低场非阿贝尔液体转变为具有$C=\pm 4$的阿贝尔液体。临界场和关键物理量的场相关行为与已发表的数值结果有很好的定量一致性。此外，我们推导了场诱导临界点的有效场论，它很容易解释中间场自旋液体表面上的无隙性质。
2021-04-07 cond-mat.str-el
Majorana-mediated spin transport without spin polarization in Kitaev quantum spin liquids
利用含时的Majorana平均场论，研究了具有锯齿形结构的Kitaev自旋系统在量子自旋液体中的实时和实空间动力学行为.在磁场脉冲被引入到其中一个边缘后，自旋力矩在相对的边缘区域被激发，尽管在Kitaev QSL区域没有感应到自旋力矩。这种不寻常的自旋输运起源于Kitaev系统中的$S=1/2$自旋被分解为巡游的和定域的Majorana费米子。虽然两个马约拉纳费米子都被磁脉冲激发，但只有巡游的马约拉纳费米子在没有自旋激发的情况下流过体区，导致Kitaev系统中的自旋输运。我们还证明了这种现象可以观察到，即使在系统中的海森堡相互作用使用的精确对角化。
2019-12-23 cond-mat.str-el
Spectroscopy of Majorana modes of non-Abelian vortices in Kitaev's chiral spin liquid
本文研究了Kitaev蜂窝模型中手征自旋液相的动力学结构因子随温度的变化关系。我们发现，使用最近发展的分析方法，直接签名的Majorana模式与非阿贝尔Z_2涡（visons）。特别是，在低，但非零T和它的字段依赖性的离散峰的特征多重反映了热激活的visons的存在，其不同的分离产生不同的分裂的马约拉纳'零'模式。所涉及的共振过程是特定的马约拉纳模式，并将持续存在，即使在弱不可积的相互作用。
2019-12-03 cond-mat.str-el
Destabilization of magnetic order in a dilute Kitaev spin liquid candidate
绝缘蜂窝状磁体$α$ $_{3}$表现出分数激发，这表明其接近Kitaev量子自旋液体（QSL）状态，然而，在$T=0$，脆弱的长程磁序来自哈密顿量中的非Kitaev项。自旋空位的形式的Ir $^{3+}$取代Ru被发现不稳定的长程序。Ru $_{1-x}$ Ir $_{x}$ Cl $_{3}$的中子衍射和体表征表明，随着$x$的增加，磁有序温度受到抑制，$x>0.3$不存在zizag磁有序的证据.非弹性中子散射表明，分馏激发的签名保持在整个范围内的$x$调查。因此，没有磁序的耗尽晶格具有类似自旋液体的基态，这可能表明Kitaev物理学在RuCl $_{3}$的磁稀释极限中的相关性。
2017-10-26 cond-mat.str-el
Extended Quantum Spin Liquid with Spinon-like Excitations in an Anisotropic Kitaev-Gamma Model
本文研究蜂窝晶格上各向异性Kitaev-Gamma模型，通过调节单键耦合连接一维Tomonaga-Luttinger液体与二维体系，发现有限链间耦合下仍存在一种不同于Kitaev自旋液体的量子自旋液体相，并具有类自旋子激发。
2022-12-21 cond-mat.str-el
Vacancy spectroscopy of non-Abelian Kitaev spin liquids
该研究探究非阿贝尔Kitaev自旋液体中空位承载的马约拉纳零能模的扫描隧穿谱学特征，发现随空位密度增大而增强的准零偏压电导峰及高能范霍夫奇点，且相关信号可在α-RuCl₃实验中观测。
2023-07-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall 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
