Unpaired Majorana modes in the gapped phase of Kitaev's honeycomb model
本文研究了Kitaev蜂窝模型（Z_2自旋液体）中晶格缺陷的带隙相。我们发现，一些位错和键缺陷携带未成对的马约拉纳费米子。与这些缺陷相关的物理激发是由两个（实）马约拉纳费米子通过Z_2规范弦连接而成的（复）费米子模。这些模式的量子态对局域噪声具有鲁棒性，并且可以通过在位错周围缠绕Z_2涡旋来改变。精确解尊重规范不变性，揭示了规范场在马约拉纳模物理中的重要作用。
2013-08-19 cond-mat.str-el
Incarnation of Majorana Fermions in Kitaev Quantum Spin Lattice
Kitaev量子自旋液体是一种拓扑磁性量子态，其特征是具有分数自旋激发的Majorana费米子，这些费米子与它们自己的反粒子相同。在这里，我们证明了在Kitaev蜂窝自旋晶格α-RuCl 3中热分馏的Majorana费米子的出现。比热数据揭示了特征的两阶段释放的磁熵涉及本地化和巡回马约拉纳费米子。非弹性中子散射的结果进一步证实了这两个不同的费米子表现出准弹性激发在低能量周围的布里渊区中心和Y形磁连续体在高能量，这是明显的铁磁Kitaev模型。我们的研究结果提供了一个机会，建立一个统一的概念框架的分数激发，也适用于量子霍尔态，超导体，和挫折磁铁。
2017-03-03 cond-mat.str-el
Majorana Gap Formation in the Anisotropic Kitaev Model with Ordered Flux Configuration
本文研究了具有方向依赖相互作用的Kitaev模型，通过数值计算揭示了交换耦合各向异性与通量构型如何使Majorana激发产生能隙，并指出该有能隙量子自旋液体态源于通量构型引起的超晶格势。
2023-03-08 cond-mat.str-el
Majorana zero modes and long range edge correlation in interacting Kitaev chains: analytic solutions and density-matrix-renormalization-group study
本文用精确分析方法研究了无相互作用体系在零化学势和Δ = t对称情况下的一维Kitaev模型，用密度矩阵-重整化群方法研究了具有最近邻排斥作用的相互作用体系的一维Kitaev模型.本文提出并研究了Majorana费米子的边关联函数来表征拓扑超导态中的长程序，并研究了Kitaev链的相图.
2017-10-09 cond-mat.str-el
Field-driven spatiotemporal manipulation of Majorana zero modes in a Kitaev spin liquid
本文提出利用时间依赖局域磁场操控Kitaev自旋液体中的visons，进而移动伴随的马约拉纳零模，揭示了巡游马约拉纳费米子在输运中的关键作用，为量子计算提供指导。
2023-12-21 cond-mat.str-el
Proposal of realizing the Sachdev-Ye-Kitaev model from a Kitaev Spin Chain
本研究提出在Kitaev自旋链中实现SYK模型的方案，通过微扰相互作用解除马约拉纳零模简并得到有效SYK相互作用，证明可借助自旋算符近似模拟马约拉纳费米子的OTOC，为纯玻色系统模拟费米型SYK模型及相关物理提供新途径。
2024-12-12 cond-mat.str-el
Realizing Majorana fermion modes in the Kitaev model
本文研究了在Kitaev模型的基态中实现鲁棒的、易于操作的Majorana零模的可能性，并将其应用于量子计算。为了实现这一点，我们首先将一个均匀的[111]磁场应用于无隙Kitaev模型，并将Kitaev模型转化为一个有效的p + ip自旋子拓扑超导体。然后我们研究了这种系统中可能的涡旋束缚到基态中的拓扑平凡点。我们考虑了两种情况：一种是空位，另一种是完全极化的自旋。我们表明，在这两种情况下，系统绑定的缺陷和强大的马约拉纳零模式在基态弱均匀[111]磁场的涡旋。研究了这些Majorana零模的分布和渐近行为。这两种情况下的Majorana零模在空间中均呈指数衰减，并且对局域扰动和远处的其他Majorana零模具有鲁棒性，这使它们成为拓扑量子计算中辫子的理想候选者.
2021-12-10 cond-mat.str-el
Majorana-Magnon Crossover by a Magnetic Field in the Kitaev Model: Continuous-Time Quantum Monte Carlo Study
Kitaev量子自旋液体通过自旋的分馏来承载Majorana费米子。在磁场中，马约拉纳费米子被预言为拓扑态，半量子化霍尔热导率的发现引起了人们的极大关注。然而，一个可靠的理论仍然难以捉摸的场效应，特别是在有限的温度。在这里，我们提出了无偏的大规模数值计算结果的Kitaev模型在很宽的范围内的磁场和温度。我们发现，非常规的顺磁区域显示分数自旋动力学扩展在有限的温度下，远远超出了预期的拓扑状态在零温度下的字段范围。我们的结果显示了分数Majorana激发和常规磁振子之间的限制-解除限制行为。
2020-03-11 cond-mat.str-el
Majorana Signatures in Planar Tunneling through a Kitaev Spin Liquid
School of Physics and Astronomy, University of Minnesota（明尼苏达大学物理与天文学院）；Department of Physics, University of Wisconsin–Madison（威斯康星大学麦迪逊分校物理系）
通过平面隧道探测技术，研究Kitaev自旋液体中空位结合的Majorana模式，利用实空间自旋相关性揭示其尖锐的近零偏压特征，提供一种增强信号的可扩展检测方法。
2026-02-16 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
Nonequilibrium Majorana Dynamics by Quenching a Magnetic Field in Kitaev Spin Liquids
蜂窝Kitaev自旋模型提供了一个量子自旋液体在基态，其中的自旋激发被细分为巡回和本地化马约拉纳费米子;前者的频谱有一个广泛的连续范围内的高能量，而后者有一个尖锐的峰值在低能量。尽管付出了巨大的努力，但在实验中仍然难以清楚地识别这些不同的马约拉纳激发。在这里，我们展示了它们的表现形式的时间演化后，淬火的磁场，使用时间相关的马约拉纳平均场论理论的铁磁和反铁磁Kitaev模型。我们发现，量子自旋液体态的自旋瞬态动力学性质不同于传统的自旋进动的淬火从高场强迫铁磁态。我们得到了具有不同时间尺度的特殊时间演化，即，与巡回马约拉纳激发，和长寿命的激发在低能量的本地化的高能量组件的短时间衰减。这些特殊的行为是由场淬灭后两个Majorana准粒子之间的能量转移引起的。此外，我们还发现具有平衡点节点的Majorana半金属通过能量转移转变为具有瞬态“费米面”的Majorana金属。特别地，在反铁磁Kitaev模型中，对于来自中间场量子自旋液体的猝灭，费米面在时间演化中改变了拓扑结构，这被认为是Majorana“Lifshitz跃迁”的动力学版本.我们的研究结果揭示，实时动力学提供了另一种途径，不仅在Kitaev磁体的候选材料的分数马约拉纳激发的识别，但也前所未有的量子相位，不能稳定的平衡态。
2019-05-27 cond-mat.str-el
Unpaired Majorana modes on dislocations and string defects in Kitaev's honeycomb model
研究了Kitaev蜂窝模型（$Z_2$自旋液体）在拓扑缺陷晶格上的带隙相.我们发现，一些位错和弦缺陷携带不成对的马约拉纳费米子。与这些缺陷相关的物理激发是由两个（实）马约拉纳费米子通过$Z_2$规范弦连接而成的（复杂）费米子模式。这些模式的量子态对局部噪声是鲁棒的，并且可以通过在其中一个位错周围缠绕$Z_2$涡旋来改变。精确解尊重规范不变性，揭示了规范场在马约拉纳模物理中的重要作用。为了促进这些理论的发展，我们重铸的简并微扰理论的语言马约拉纳费米子自旋。
2014-07-15 cond-mat.str-el
Majorana-assisted nonlocal spin correlation in quasi-one-dimensional Kitaev spin liquids
RIKEN Cluster for Pioneering Research（理化学研究所先锋研究集群）；Department of Applied Physics, The University of Tokyo（东京大学应用物理系）；RIKEN Center for Emergent Matter Science（理化学研究所 emergent matter 科学中心）
研究揭示了准一维Kitaev自旋液体中Majorana非局域自旋相关性的拓扑性质，通过Majorana零模产生非局域自旋相关性，无需局部磁化。
2026-03-26 cond-mat.str-el
Thermally enhanced Majorana-mediated spin transport in the Kitaev model
我们研究了量子自旋Kitaev模型中Majorana介导的自旋输运对热涨落的稳定性。利用含时热纯量子态方法研究了Kitaev模型中有限温度自旋动力学。该模型具有两个特征温度$T_L$和$T_H$，分别对应于局域通量和巡游马约拉纳费米子的能量标度。在低温下，$(T\ll T_L)$实现了几乎无磁通的状态，并且自旋激发以与基态相似的方式传播。也就是说，在一个边缘处引入磁脉冲之后，巡游的马约拉纳费米子甚至通过量子自旋液体状态区域传播自旋激发，并且在具有微小磁场的另一边缘处出现自旋矩的振荡。当$T\sim T_L$时，与基态的结果相比，在另一边引起自旋力矩的较大振荡。在较高的温度下，激发的$Z_2$通量干扰巡游的马约拉纳费米子的相干运动，抑制自旋传播。我们的研究结果表明，在马约拉纳介导的自旋输运的热涨落的至关重要的作用。
2022-01-29 cond-mat.str-el
Low-energy Majorana states in spin-liquid transitions in a three-dimensional Kitaev model
在有限温度下，数值研究了超蜂窝晶格上的三维Kitaev模型。Kitaev模型是可解的量子自旋模型之一，其中基态由带隙和无隙自旋液体给出，取决于相互作用的各向异性。这个模型可以重写为一个自由的马约拉纳费米子系统与$Z_2$变量耦合。Majorana费米子的态密度在能隙区显示出激发能隙，而在反映狄拉克节点的无能隙区则是半金属态。通过蒙特卡罗模拟，我们计算了Majorana谱的温度依赖性。我们发现，半金属浸填充温度的增加，在无隙区，但令人惊讶的是，光谱开发的激发间隙附近的区域的无隙-带隙边界。低能谱的这种变化在从自旋液体到顺磁状态的转变温度处急剧出现。结果表明，$Z_2$场的热涨落对Majorana费米子的低能态有显著的影响，特别是在自旋液体的形成过程中.
2014-09-17 cond-mat.str-el
Spin correlation and Majorana spectrum in chiral spin liquids in a decorated-honeycomb Kitaev model
采用量子蒙特卡罗模拟，在Majorana费米子表象下，研究了蜂窝格子上Kitaev模型的自旋关联和激发谱的温度演化.该量子自旋模型的基态由两种手征自旋液体给出：一种在阿贝尔任意子激发下是拓扑平凡的，另一种在非阿贝尔任意子激发下是拓扑非平凡的.在降低温度的同时，该模型在顺磁状态下表现出几个交叉，这源于量子自旋到马约拉纳费米子的分馏，除了与时间反演对称性破缺相关的相变。我们发现，自旋相关的交叉温度周围的发展，而它显示出轻微的变化，在临界温度，在其他Kitaev型模型。我们还计算了Majorana费米子的激发谱，发现非阿贝尔相的激发能隙对$Z_2$通量的热涨落是脆弱的，而阿贝尔相的激发能隙保持开放.
2015-10-15 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
Signatures of a Majorana-Fermi surface in the Kitaev magnet Ag$_3$LiIr$_2$O$_6$
该研究基于 Landau-Fermi 液体理论提出 Landau-Majorana 液体描述，并用 Ag$_3$LiIr$_2$O$_6$ 的热力学特征支持其中存在有质量巡游 Majorana 费米子与类 Fermi 液体基态。
2023-09-21 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
Majorana representations of spin and an alternative solution of the Kitaev honeycomb model
在SO（4）群的Dirac旋量表示的基础上，讨论了自旋的三种Majorana费米子表示，即Kitaev表示、SO（3）表示和SO（4）手征表示之间的关系.比较这三种类型，我们发现SO（3）表示的Hilbert空间与其他两种不同，它需要配对的位置，但它的优势在于不涉及非物理状态。作为其应用的一个例子，我们提出了一个新的替代解决方案的Kitaev蜂窝模型。我们的新解决方案不涉及非物理状态，这使得能够系统地计算物理观测值。最后，我们讨论了一个更一般的精确可解的$Z_{2}$规范理论与复杂的费米子相互作用的模型的扩展。
2018-01-29 cond-mat.str-el
Topological Majorana flat bands in the Kitaev model on a Bishamon-kikko lattice
The University of Tokyo（东京大学）；Ritsumeikan University（立命馆大学）
本研究在Bishamon-kikko晶格的Kitaev模型中，发现马约拉纳费米子平带在磁场下转变为具有非零陈数的拓扑平带，源于平带与未配对马约拉纳费米子的杂化，揭示了量子自旋液体中独特的拓扑相。
2025-07-18 cond-mat.str-el
Majorana current induced by charge current in Kitaev magnet/graphene bilayers
Institute of Science Tokyo（东京科学大学）
该研究探究Kitaev磁体/石墨烯双层中电荷电流诱导马约拉纳电流的机制，通过微扰计算得到马约拉纳电流解析表达式，还讨论了马约拉纳热电流并估计其大小，为马约拉纳费米子的电子调控提供了理论依据。
2026-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Thermal fractionalization of quantum spins in a Kitaev model: $T$-linear specific heat and coherent transport of Majorana fermions
从量子$S=1/2$自旋分解为巡游和定域两种Majorana费米子的观点出发，用量子蒙特卡罗模拟研究了蜂窝晶格上Kitaev模型的$T$性质.在这个系统中，熵是连续释放在两个良好分离的$T$尺度，作为一个明确的指示的热分馏。我们发现由巡游马约拉纳费米子驱动的高$T$交叉与最近邻自旋关联的发展密切相关。另一方面，低- $T$交叉起源于局部马约拉纳费米子组成的通量的热涨落，从而对巡游马约拉纳费米子的光谱产生了显着的干扰。因此，在中间- $T$范围之间的两个交叉，系统表现出$T$ -线性行为的比热和相干传输的马约拉纳费米子，这是意想不到的狄拉克半金属光谱在低- $T$限制。我们还表明，通量波动往往打开一个能隙的马约拉纳光谱附近的无隙-有隙相界。我们的研究结果表明，分馏是实验观察到的比热，自旋相关，和输运性质。
2015-08-20 cond-mat.str-el
Asymmetric modulation of Majorana excitation spectra and nonreciprocal thermal transport in the Kitaev spin liquid under a staggered magnetic field
本文给出了Kitaev蜂窝模型在均匀磁场和交错磁场作用下的Majorana能带结构和热输运性质的理论结果。马约拉纳能带结构在动量空间中是不对称调制的，并且谷自由度由均匀和交错的磁场的大小和方向激活和控制;因此，马约拉纳激发是有间隙的或无间隙的，后者通常具有马约拉纳费米表面，与没有磁场的点节点相反。我们发现，非对称变形的马约拉纳带诱导的非线性（非互易）的热输运，除了线性的。线性热电流的场依赖性与Majorana能隙的大小相关，而非线性热电流的场依赖性与Majorana激发谱的不对称性相关。我们显示的热电流的估计和讨论的线性响应是实验测量的，而未来的改进是需要观察的非线性的。我们还讨论了如何调制的热电流的其他额外的影响的磁场和传统的磁振子，其中后者预计在异质结实现内部交错的磁场的贡献。
2022-03-28 cond-mat.str-el
Majorana spectroscopy of 3D Kitaev spin-liquids
我们分析了一系列的三维Kitaev量子自旋液体的动力学响应，使用晶格模型选择探索不同的可能的低能谱的无隙马约拉纳费米子，无论是费米面，节线或Weyl点。我们发现，在所有三种情况下的动力学结构因子的行为是不同的，反映了准粒子态密度在两个根本不同的方式。首先，低能响应要么与低能量密度态消失的功率直接相关，要么与非消失态密度的功率直接相关，要么与相应的X射线边缘问题中遇到的相移直接相关，我们将其现象学扩展到马约拉纳费米子的情况。其次，在较高的能量下，有丰富的精细结构，由马约拉纳光谱的微观特征决定。我们的理论结果测试的有用性的非弹性中子散射作为探针的这些量子自旋液体：我们发现，虽然自旋翻转fractionalise，动态自旋响应的主要特征，但承认直接的解释马约拉纳和通量环激发。
2016-06-21 cond-mat.str-el
Strain-induced Landau levels of Majorana fermions in an anisotropically interacting Kitaev model on a honeycomb lattice
针对蜂窝晶格各向异性相互作用Kitaev模型，研究发现三轴应变可诱导出稳定的马约拉纳费米子朗道能级，其低能量子化态能量与量子数平方根成正比，零能态仅在单子格出现，且应变方向微扰下仍保持稳定。
2023-10-16 cond-mat.str-el
Disorder and non-Hermiticity in Kitaev spin liquids with a Majorana Fermi surface
Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；Trinity College Dublin（都柏林三一学院）
研究了 disorder 和非厄密性对Kitaev自旋液体中Majorana费米线的影响，发现disorder可将费米线分裂为两个例外线，并通过模拟验证了不同对称性下的不同结果。
2024-02-02 cond-mat.str-el
Hunting Majorana Fermions in Kitaev Magnets
马约拉纳费米子是一种费米子粒子，它是自己的反粒子。自1937年奇异粒子被发现以来，粒子物理学一直在寻找奇异粒子。然而，在过去的几十年里，它重新吸引了人们对凝聚态物理的兴趣，在那里它可以被实现为物质量子态中的基本激发（准粒子）。在这篇综述中，我们讨论了马约拉纳费米子的另一个平台，量子自旋液体，其中相互作用的磁矩保持无序的最低温度下的强量子涨落。它们具有拓扑纠缠和分数激发的特征，最近人们对它们在拓扑量子计算中的应用进行了深入的讨论。作为这种奇异状态的主要候选者，我们在这里集中在Kitaev磁铁，自旋轨道莫特绝缘体的一个子群。在简要介绍了Kitaev模型和自旋在精确基态中的分数化之后，我们回顾了这个快速发展的领域最近的爆炸性发展，重点是Kitaev模型在有限温度下的数值解以及与实验的比较。关键的概念是热分馏-两种类型的分数激发在很大程度上不同的温度下表现出来。这导致不同的热力学和自旋动力学在各种实验可测量的量。我们讨论这种奇特的行为，分数准粒子的签名，仔细比较与现有的实验数据的候选材料的Kitaev磁铁。本文综述了Kitaev磁体中Majorana费米子的识别研究现状，为进一步的实验和理论研究奠定了基础。
2019-11-13 cond-mat.str-el
Visons in Kitaev Spin Liquids with Majorana Fermi Surfaces
Universidade Federal do Rio Grande do Norte（北里奥格兰德联邦大学）；International Institute of Physics, Universidade Federal do Rio Grande do Norte（北里奥格兰德联邦大学国际物理研究所）
研究凯弗型模型中马约拉纳费米面形成的vison特性，通过数值和格林函数方法比较vison能隙变化，发现费米面增大导致量子自旋液体基态不稳定。
2026-08-26 cond-mat.str-el
Probing Majorana wavefunctions in Kitaev honeycomb spin liquids with second-order two-dimensional spectroscopy
本文通过计算Kitaev蜂窝模型的二阶二维相干太赫兹光谱，发现交叉偏振下的最低阶非线性响应即可显现自旋液体指纹，并证明非对角峰能直接探测Majorana波函数的逆参与比，为Kitaev磁体实验提供指导。
2023-01-26 cond-mat.str-el
Dynamical response theory of interacting Majorana fermions and its application to generic Kitaev quantum spin liquids in a field
本文发展相互作用 Majorana 费米子的 RPA 动力学响应理论，并用于揭示 KJΓ 模型中自旋子激子、模式凝聚及 KQSL 相邻磁有序相。
2025-07-28 cond-mat.str-el
Reviving Majorana zero modes in the spin-1/2 Kitaev ladder model
针对 spin-1/2 Kitaev ladder 模型中基态简并导致 Majorana 模式湮灭的问题，提出利用投影测量选择简并 $Z_2$ 扇区以复兴 Majorana zero modes，并通过局部自旋算符操控和融合这些模式。
2024-09-05 cond-mat.str-el
Magnon bound states vs. anyonic Majorana excitations in the Kitaev honeycomb magnet $α$-RuCl$_3$
纯Kitaev蜂窝模型在零磁场中包含一个量子自旋液体，而施加有限磁场诱导一个具有非阿贝尔任意子激发的拓扑自旋液体。后一相在Kitaev候选材料如$α$ $_3$中一直备受追捧.目前，存在两个竞争的情况下，这种化合物（$B=7-10$ T）的中间场相位，实验以及理论结果的基础上：（一）传统的多粒子磁激发整数量子数与（ii）马约拉纳费米子激发可能非阿贝尔性质的分数量子数。为了区分这些情况下的详细调查的激发宽场温度相图是必不可少的。在这里，我们提出的拉曼光谱数据揭示了低能量准粒子出现在中间领域，这是对比传统的自旋波激发的连续的分数激发。这些准粒子的温度演化表明，形成的束缚态的分数激发。
2019-10-02 cond-mat.str-el
Vison-Majorana complex zero-energy resonance in Kitaev's spin liquid
我们研究了Kitaev模型中场地稀释的影响。我们导出了任意组态的$Z_2$通量的动态自旋关联函数的解析解。通过将该解与经典的Monte Carlo方法相结合，我们讨论了空位对静态自旋极化率和自旋晶格弛豫率$1/T_1$等实验观测值的影响.结果发现，空位附近的动态磁响应增强，导致局域$1/T_1$的类Friedel振荡，而对静态磁化率的影响有限.此外，我们发现了一个尖锐的零能量峰的磁激发谱，这是由于Vison和Majorana零模附近的位置空缺捕获。这种零模可以解释为自旋空穴分裂成具有不同磁轴的伊辛三重态，这导致了$1/T_1$的特征温度和场取向依赖性。
2018-11-05 cond-mat.str-el
Creating long-range entangled Majorana pairs: from spin-1/2 twisted Kitaev to generalized XY chains
University of Toronto（多伦多大学）；Canadian Institute for Advanced Research（加拿大高级研究院）
本研究提出在自旋-1/2 Kitaev链中通过中心晶胞脉冲序列创建长程纠缠马约拉纳对，实现最大二分纠缠熵，并扩展至广义链及CoNb2O6材料。
2023-04-18 cond-mat.str-el
Kitaev-Heisenberg model on the star lattice: From chiral Majorana fermions to chiral triplons
本文研究了星形晶格上Kitaev-Heisenberg模型的相图，发现反铁磁区域中阻挫与Kitaev交换共同稳定了单重态和键选择性三重态价键固体相，并揭示这些相在弱磁场下可承载高陈数的手性三重子激发。
2024-06-10 cond-mat.str-el
Divergence of Majorana-Phonon Scattering in Kitaev Quantum Spin Liquid
磁弹性相互作用耦合自旋和晶格自由度，并在磁性绝缘体的热输运性质中起着关键作用。在Kitaev量子自旋液体中，低能激发是荷电中性的Majorana费米子，它将磁弹性相互作用转化为Majorana声子散射。受Kitaev量子自旋液体候选物RuCl $_3$的反常热性质的启发，本文结合meV分辨率的非弹性X射线散射和理论计算来研究Majorana声子散射。我们解析地导出了速度相关的马约拉纳声子散射，并发现当声学声子和巡游马约拉纳费米子具有相同的速度时，散射发散。基于实验测定的RuCl $_3$中的声学声子速度，我们估计了Kitaev相互作用中发散的Majorana声子散射可能发生的范围。我们的结果为揭示Kitaev量子自旋液体中的分形准粒子开辟了一条新的途径，并强调了晶格激发在RuCl $_3$中的关键作用。
2021-12-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Fractional Spin Fluctuation as a Precursor of Quantum Spin Liquids: Majorana Dynamical Mean-Field Study for the Kitaev Model
量子自旋液体的实验鉴定仍然是一个挑战，因为原始的性质是在渐近低温下看到的。本文从理论上证明了量子自旋液体的前驱体在很宽的温度范围内以顺磁态出现在自旋动力学中。本文利用Majorana费米子表象中新近发展起来的集团动力学平均场论和连续时间量子Monte Carlo方法，计算了量子自旋液体基态的蜂窝Kitaev模型的动力学自旋结构因子、核磁共振弛豫速率和磁化率。我们发现，动态自旋关联显示出特殊的温度和频率的依赖性，甚至低于静态相关饱和的温度。这些结果提供了实验上可以得到的表征量子自旋液体的涨落分形自旋的现象。
2016-08-31 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
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
Equivalence between vortices, twists and chiral gauge fields in Kitaev's honeycomb lattice model
我们证明了Kitaev蜂窝格点模型中的$\mathbb{Z}_2$规范变换和格点形变在连续极限下可以用手征规范场得到相同的描述。手征规范场耦合到马约拉纳费米子，满足狄拉克色散关系的非阿贝尔部门的模型。对于特定的值，有效手征规范场变得等价于$\mathbb{Z}_2$规范场，使我们能够将有效通量与晶格形变联系起来。出于这种等价性，我们认为马约拉纳绑定$π$涡和马约拉纳绑定晶格扭曲，并证明它们是相互连接的。这种等价性为马约拉纳边界缺陷的新编码开辟了可能性，这种编码可能更容易在实验中实现。
2020-10-01 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
Neutron scattering signatures of the 3D hyper-honeycomb Kitaev quantum spin-liquid
受最近合成的超蜂窝材料$β$的启发，我们研究了相应的3D Kitaev量子自旋液体（QSL）的动力学结构因子（DSF），其分数自由度是Majorana费米子和涌现通量环。这个3D模型的特性与2D模型的特性有很大的不同--它具有有限温度的相变，以及拉曼响应的独特特征。然而，我们表明，DSF的定性行为是广泛的维度独立的。的3D DSF的特性包括响应间隙，即使在无间隙的QSL阶段和能量依赖性来自马约拉纳费米子态密度。由于大多数的响应是从包含一个单一的马约拉纳激发状态，我们的研究结果表明，非弹性中子散射光谱的选择照亮Kitaev QSL的马约拉纳费米子的物理。
2015-08-21 cond-mat.str-el
Bulk excitations in ultraclean $α$-RuCl$_3$: Quantitative evidence for Majorana dispersions in a Kitaev quantum spin liquid
本研究通过面内磁场旋转下的高分辨率比热测量，发现超纯$α$-RuCl$_3$单晶在场致量子无序态中存在各向异性激发能隙和类Dirac色散的无能隙激发，定量证实了其Majorana能带特征，证明该态是鲁棒的Kitaev量子自旋液体。
2025-05-02 cond-mat.str-el
Approximating the Sachdev-Ye-Kitaev model with Majorana wires
Sachdev-Ye-Kitaev（SYK）模型描述了一组随机相互作用的马约拉纳费米子，它们与量子混沌和黑洞有着深刻的联系。我们提出了一个固态实现的基础上耦合到一个阵列的拓扑超导导线托管马约拉纳零模式的量子点。相互作用和无序固有的点调解所需的随机马约拉纳耦合，而近似对称抑制额外的不必要的条款。我们使用随机矩阵理论和数值表明，我们的设置模拟SYK模型（我们量化的校正），并讨论实验签名。
2017-03-20 cond-mat.dis-nn 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
Strain-induced quantum oscillation in Kitaev spin liquid with Majorana-Fermi surface
Graduate School of Advanced Science and Engineering, Hiroshima University（广岛大学先进理工学研究科）；Institute for Solid State Physics, University of Tokyo（东京大学固体物理研究所）
本研究通过应变诱导Majorana费米面量子振荡，揭示Kitaev自旋液体中电中性Majorana费米面的探测机制。
2025-12-14 cond-mat.stat-mech 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
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
Topological phases, Majorana modes and quench dynamics in a spin ladder system
我们探索的显着特点的'Kitaev梯子'，一个两条腿的梯子版本的自旋1/2 Kitaev模型的蜂窝晶格，通过将其映射到一个一维的费米p波超导系统。我们研究了非相互作用费米子系统的自旋相位和拓扑非平凡相位之间的联系，证明了自旋系统中全局Z2对称性的自发破缺与孤立Majorana模的存在之间的等价性。在Kitaev阶梯，我们调查的拓扑性质的系统在不同的部门，其特征在于存在或不存在的漩涡在每个plaquette的阶梯。我们表明，涡旋模式可以产生丰富的参数空间，调整到拓扑非平凡的阶段。我们引入了一个新的拓扑不变量，明确地确定存在的零能量马约拉纳模式在这样的阶段的边界。最后，我们讨论了动态淬火拓扑非平凡阶段之间的Kitaev阶梯，特别是淬火后的动态调谐通过量子临界点。
2011-02-04 cond-mat.str-el
Time-reversal symmetric Kitaev model and topological superconductor in two dimensions
引入了一个时反不变的Kitaev型模型，在该模型中，正方形晶格上的自旋（狄拉克矩阵）通过各向异性的最近邻和次最近邻交换相互作用相互作用。通过将该模型映射到一个耦合静态Z_2规范场的自由Majorana费米子紧束缚模型上，精确求解了该模型。马约拉纳费米子模型可以被看作是时间反演不变超导体的模型，并被归类为Altland-Zirnbauer分类中对称类DIII的成员。基态相图有两个拓扑上不同的间隙相，它们由Z_2拓扑不变量区分。拓扑非平凡相在边界处支持Kramers对无隙的Majorana边缘模，并且在π通量背景中支持Kramers对束缚于0通量涡旋的零能量Majorana态。考虑无间隙的Majorana边缘模，得到了自旋沿边缘的幂律衰减关联函数。该模型也被定义在一维阶梯上，在这种情况下，基态相图也有Z_2平凡和非平凡的阶段。
2012-04-12 cond-mat.str-el
Classification of gapless Z2 spin liquids in three-dimensional Kitaev models
受抑的量子磁体可以具有非常规的自旋液体基态，其中基本磁矩分解成新的涌现自由度。虽然量子数的分数化是现代凝聚态物理中反复出现的主题之一，但设计一个跟踪这一现象的受控分析框架往往仍然是一个挑战。一个值得注意的例外是完全可解的Kitaev模型，其中自旋自由度分解为马约拉纳费米子和Z2规范场。在这里，我们讨论了物理的三维Kitaev模型中的分形，并证明巡回马约拉纳费米子一般形成（半）金属，根据底层的晶格结构，表现出马约拉纳费米面，节线或拓扑保护Weyl节点。我们表明，这些马约拉纳金属的性质可以推导出一个基本的对称性分析的投影时间反演和反演对称性为一个给定的晶格。这使我们能够全面分类Kitaev模型的最基本的三配位晶格在三维的无隙自旋液体。我们进一步扩大这种分类，解决时间反演对称性破缺和额外的相互作用的影响。
2016-07-11 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
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
