Successive topological phase transitions in two distinct spin-flop phases on the honeycomb lattice
本文研究了蜂窝晶格$Γ$-$Γ'$模型中面内磁场诱导的AFM和FM两种自旋翻转相的拓扑磁振子行为，绘制了拓扑相图并解析计算了相变边界，揭示了两种相中热霍尔电导率及拓扑磁振子存在性的显著差异。
2025-02-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
First-order transitions at the Neel temperatures of trigonal SrMn2P2 and CaMn2P2 single crystals containing corrugated-honeycomb Mn sublattices
SrMn 2 P2和CaMn 2 P2的单晶使用Sn助熔剂生长，并通过单晶X射线衍射、电阻率ρ、热容Cp和磁化率chi = M/H测量与温度T和磁化强度M与施加的磁场H等温线测量来表征。X射线衍射结果表明，两种化合物均为CaAl_2Si_2型三角晶系结构。rho（T）测量证明了两种化合物的绝缘基态。chi（T）和Cp（T）数据显示SrMn 2 P2在Neel温度TN = 53（1）K处存在弱的一级反铁磁（AFM）转变，CaMn 2 P2在TN = 69.8（3）K处存在强的一级AFM转变。两种化合物均显示出各向同性和几乎不依赖于T的chi（T < TN）。{31}P NMR测量证实了CaMn 2 P2中的强一级跃迁，但SrMn 2 P2在TN附近显示出临界减慢，从而证明了二级特征。NMR测量还表明，AFM结构的CaMn 2 P2是相称的晶格，而SrMn 2 P2是不相称的。这些一阶AFM转变是唯一的一类三方（Ca，Sr，Ba）Mn 2（P，As，Sb，Bi）2化合物，否则表现出二阶AFM转变。这一结果提出了一个挑战，以了解在这类材料中的磁阻挫反铁磁性是准二维的磁有序的系统。
2021-05-06 cond-mat.str-el
Spin-Orbital Locking, Emergent Pseudo-Spin, and Magnetic order in Honeycomb Lattice Iridates
通过考虑三角晶场效应和自旋轨道耦合，研究了蜂窝状铱酸盐中有效自旋哈密顿量和磁序的性质。从哈伯德模型出发，在大三角畸变和自旋轨道耦合的极限下，导出了一个以赝自旋1/2动量突现表示的有效自旋哈密顿量.目前的赝自旋产生的自旋轨道锁定和jeff = 1/2的时刻，得到的自旋轨道耦合占主导地位，三角扭曲被忽略时，是不同的。由此产生的自旋哈密顿量是各向异性的，并受到进一步的邻居相互作用的阻碍。平均场论表明，一个基态与4-亚晶格之字形磁序的参数制度，可以相关的蜂窝状铱酸盐化合物Na 2 IrO 3，其中类似的磁性基态最近已被观察到。各种属性的相位，自旋波谱和实验结果进行了讨论。目前的方法与最近的建议，了解铱酸盐化合物从强自旋轨道耦合极限和忽略非立方晶格畸变。
2012-05-10 cond-mat.str-el
Spin disorder in an Ising honeycomb chain cobaltate
本文报道了准一维钴酸盐Ba_3Co_2O_6（CO_3）_0.7中的一个自旋无序蜂窝晶格反铁磁体。电阻率表现为半金属沿共享面CoO6链。磁化率显示出强烈的各向异性伊辛自旋字符与易轴沿链由于显着的自旋轨道耦合和三角晶场。尽管如此，^135 Ba核磁共振没有发现低至0.48 K的长程磁序。边缘巡游电子具有较大的熵和较低的激发态，其Wilson比R_W = 116，突出了无序基态中电荷、自旋和轨道的相互作用。
2014-03-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Symmetry Analysis of Magnetoelectric Effects in Honeycomb Antiferromagnet Co4Nb2O9
在三角P-3c 1空间群Co离子对称性分析的基础上，研究了蜂窝反铁磁体Co 4 Nb 2 O 9的磁电效应。对于每个Co离子，可能的自旋依赖性分类的C3点群对称性。这解释了观察到的主要效应，即相对于在ab平面中施加的外部磁场的旋转，电极化的强度以两倍的速度在相反方向上旋转。反型中心和二重轴限制了电极化的强度对自旋的主动依赖性，这很好地解释了实验观察到的结果。预期的四极激发和各种类型的二向色性的光学性质进行了讨论。
2020-07-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Honeycomb-lattice Gamma model in a magnetic field: hidden Néel order and spin-flop transition
我们发现，在高对称性方向的磁场提升蜂窝$Γ$模型的宏观经典基态简并，并诱导长程磁序。虽然一个简单的自旋极化状态是稳定的铁磁$Γ$ -交换，一个周期性的$\sqrt{3}\times \sqrt{3}$磁序被选择的反铁磁相互作用的磁场。我们发现，复杂的自旋结构的三重单位晶胞可以描述的磁化矢量和Néel序参量，类似于自旋翻转状态的二分反铁磁体。实际上，从低场盘晶有序自旋液体到场诱导磁有序的转变可以被看作是广义的自旋翻转转变。与Néel矢量的旋转对称性相关的偶然O（2）简并被量子涨落或热涨落打破，留下六重简并基态。在高场下，基态$Z_6$对称性的破缺是通过两个Berezinskiii-Kosterlitz-无边界跃迁实现的，其中包含一个临界XY相。
2021-06-30 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Magnetic Anisotropy in Spin-3/2 with Heavy Ligand in Honeycomb Mott Insulators: Application to CrI$_3$
二维CrI $_3$中的铁磁性引起了人们的极大兴趣，最近有人提出碘中的自旋轨道耦合（SOC）可能产生键依赖的自旋相互作用，从而导致磁各向异性。本文利用强耦合微扰理论导出了蜂窝状莫特绝缘体中重配体包围的过渡金属上S=3/2的微观自旋模型。对于理想的八面体，我们发现海森堡和Kitaev相互作用，有利于通过量子涨落沿立方轴的磁矩。当八面体的轻微三角畸变与SOC一起存在时，出现三种额外的相互作用，包括非对角对称的$Γ$和$Γ^\prime$以及单离子各向异性。由此产生的磁各向异性钉的时刻垂直于蜂窝状平面观察到的单层的CrI $_3$，表明SOC和三角失真的意义，在理解磁性的二维莫特绝缘体。与自旋-轨道耦合$J_{\rm eff}$ = 1/2和S=1模型的比较也被提出。
2021-03-16 cond-mat.str-el
Quantum Effects at a Spin-Flop Transition in the Antiferromagnetic Topological Insulator MnBi$_2$Te$_4$
本文研究了拓扑反铁磁体MnBi$_2$Te$_4$低温磁化异常，发现晶体场三角分量的非对角特性引发的量子效应导致自旋翻转转变前后磁化异常增加，并据此精炼了有效自旋模型参数。
2025-05-28 cond-mat.str-el
Symmetry Analysis of Tensors in the Honeycomb Lattice of Edge-Sharing Octahedra
我们得到的最一般形式的秩-2和秩-3张量所允许的晶体对称性的蜂窝晶格的边共享八面体属于不同的晶体学点群，包括单斜点群$2/m$和三角（或菱面体）点群$\bar{3}$的晶体。我们的结果是相关的二维材料，如$α$ -RuCl $_3$，CrI $_3$，和蜂窝状的铱酸盐。我们专注于磁场依赖的热导率张量$κ_{ij}(\mathbf{H})$，它描述了一个系统的纵向和热霍尔响应的情况下，当磁场沿高对称方向，垂直于平面和在平面上。我们强调了一些意想不到的结果，如平等的全纵向组件部分横向组件的秩3张量的系统与三重旋转对称，并作出可检验的预测的热导率张量。
2021-03-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
First demonstration of tuning between the Kitaev and Ising limits in a honeycomb lattice
近年来，对$4d/5d$过渡金属体系中新的自旋轨道耦合态的观测引起了人们极大的兴趣。一个主要的例子是铱酸盐材料中的$J_{\text{eff}}=\frac{1}{2}$态和驱动Kitaev相互作用的$α$ -RuCl $_{3}$。在这里，通过调整自旋轨道相互作用（$λ_{\text{SOC}}$）和三角晶场分裂（$Δ_\text{T}$）之间的竞争，我们重组的自旋轨道波函数到一个新的$μ=\frac{1}{2}$状态，驱动伊辛相互作用。这是通过将Li $_{2}$ RhO $_{3}$转化为Ag $_{3}$ LiRh $_{2}$ O $_{6}$的局部化学反应完成的，导致后一种化合物中三角畸变增强和自旋轨道耦合减弱。利用微扰理论，我们给出了在Ag $_{3}$ LiRh $_{2}$ O $_{6}$中实现的极限$Δ_\text{T}\gg λ_{\text{SOC}}$的新$μ=\frac{1}{2}$态的显式表达式，它不同于在Li $_{2}$ RhO $_{3}$中实现的极限$λ_{\text{SOC}}\gg Δ_\text{T}$的传统$J_\text{eff}=\frac{1}{2}$态.基态的变化伴随着磁性的急剧变化，从Li $_{2}$ RhO $_{3}$中的6 K自旋玻璃到Ag $_{3}$ LiRh $_{2}$ O $_{6}$中的94 K反铁磁体。…
2022-04-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Antiferromagnetism in trigonal SrMn2As2 and CaMn2As2 single crystals
本文报道了用Sn助熔剂生长的SrMn_2As_2和CaMn_2As_2单晶的晶体学、电子输运、热学和磁学性质。Rietveld精修的粉末X射线衍射数据表明，这两种化合物是同构的，并在三角CaAl 2Si 2型结构（空间群P-3 m1），在协议与文献结晶。电阻率ρ与温度T的测量表明绝缘基态的激活能为85毫电子伏的SrMn 2As 2和61毫电子伏的CaMn 2As 2的化合物。在局域矩图像中，Mn^{+2} 3d^5离子预计具有高自旋S = 5/2，光谱分裂因子g = 2。磁化率chi和热容随温度T的变化分别揭示了SrMn_2As_2和CaMn_2As_2在TN = 120（2）K和62（3）K时的反铁磁（AFM）转变。各向异性chi（T < TN）数据表明，六方c轴是难轴，因此有序Mn矩在ab平面内对齐。两种化合物的chi（T）和SrMn 2As 2的Cp（T）数据显示从TN到至少900 K的强动态短程AFM相关性，可能与平行于ab平面的波纹状蜂窝状Mn层内的Mn自旋之间的强AFM交换相互作用的准二维连接性相关。
2016-06-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic structure and properties of the honeycomb antiferromagnet [Na(OH$_2$)$_3$]Mn(NCS)$_3$
该研究结合磁性测量、中子单晶衍射与 SHG，确定了低对称性蜂窝磁体 [Na(OH$_2$)$_3$]Mn(NCS)$_3$ 的共线反铁磁结构、有序温度及交换作用。
2024-05-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Hidden symmetries of the extended Kitaev-Heisenberg model: Implications for honeycomb lattice iridates A2IrO3
我们已经探索了一个通用的四参数最近邻自旋模型的隐藏对称性，允许在蜂窝晶格化合物三角压缩。我们的方法利用系统算法来识别模型的所有对偶变换，这些变换将Hamilton映射到自身上，改变参数并在其参数空间中的不同点之间提供精确的链接。我们已经找到了隐藏SU（2）对称性的完整点集，在这些点上，看似高度各向异性的模型可以映射回海森堡模型，因此继承了它的性质，例如无间隙的Goldstone模的存在。用于搜索隐藏对称性的过程是相当普遍的，并且可以扩展到其他键各向异性自旋模型和其他晶格，例如三角形，kagome，超蜂窝或谐波蜂窝晶格。我们将我们的研究结果应用到蜂窝晶格铱酸盐Na 2 IrO 3和Li 2 IrO 3，并说明它们如何帮助识别与现有实验数据兼容的模型参数的合理值。
2015-05-13 cond-mat.str-el
TbPt6Al3: A rare-earth-based g-wave altermagnet with a honeycomb structure
该研究通过磁化率、比热和中子散射等实验，证实TbPt6Al3是一种具有蜂窝结构的稀土基g波交变磁体，其Tb3+磁矩沿c轴共线反铁磁有序，基态为非Kramers双重态。
2025-09-12 cond-mat.str-el
Direct evidence of a zigzag spin chain structure in the honeycomb lattice: A neutron and x-ray diffraction investigation on single crystal $\rm Na_2IrO_3$
我们结合单晶中子和X射线衍射来研究蜂窝晶格$\rm Na_2IrO_3$的磁性和晶体结构。该体系的磁性低于$18.1(2)$ K，Ir $^{4+}$离子在层状蜂窝网络中形成锯齿形自旋链，有序矩为$\rm 0.22(1) μ_B$ /Ir。这样的配置与Kitaev-Heisenberg模型中提出的N{é}el或条纹态形成鲜明对比。结构优化表明，Ir原子形成了近乎理想的二维蜂窝晶格，而$\rm IrO_6$八面体经历了对基态至关重要的三角畸变.本研究的结果提供了急需的实验见解的磁性和晶体结构至关重要的奇异的磁性顺序和可能的拓扑特征的理解在5 $d$ -电子为基础的蜂窝晶格。
2012-05-08 cond-mat.str-el
Structure transition and zigzag magnetic order in Ir/Rh-substituted honeycomb lattice RuCl3
本研究通过磁化与中子衍射实验，探究Ir/Rh取代蜂窝晶格α-RuCl₃的结构与磁有序特征，发现其结构转变与锯齿形自旋有序波矢与母体一致，但磁矩与倾斜角降低，为量子自旋液体研究提供了新途径。
2023-10-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
CaCo$_2$TeO$_6$: A topochemically prepared 3$d^7$ honeycomb Kitaev magnet
本研究通过拓扑化学方法合成CaCo$_2$TeO$_6$，发现其具有更接近立方对称的结构，在约4 T低磁场下即可抑制磁有序，为探索Kitaev量子自旋液体提供了理想平台。
2024-10-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Evolution of Magnetism in Single-Crystal Honeycomb Iridates
本文报道了层状铱酸盐（Na $_{1-x}$ Li $_{x}$）$_2$ IrO $_3$，$0\leq x \leq 0.9$的单晶体的成功合成，并对其结构、磁学、热学和输运性质进行了深入的研究。这种新化合物允许Na $_2$ IrO $_3$和Li $_2$ IrO $_3$之间的可控内插，同时保持蜂窝状Ir $^{4+}$平面的新颖量子磁性。测得的相图表明，在中间体$x$处，Néel温度$T_N$受到显著抑制，这表明Na $_2$ IrO $_3$和Li $_2$ IrO $_3$中的磁序是不同的，并且在$x\approx 0.7$处，化合物接近于在Na $_2$ IrO $_3$和Li $_2$ IrO $_3$中寻找的磁无序相。通过简单的理论模型分析我们的磁性数据，我们还发现$^{4+}$离子的三角分裂从Na $_2$ IrO $_3$和Li $_2$ IrO $_3$的符号变化，蜂窝状的铱酸盐处于强自旋轨道耦合区，受$\jeff=1/2$矩控制。
2013-09-20 cond-mat.str-el
Orbitally induced hierarchy of exchange interactions in zigzag antiferromagnetic state of honeycomb silver delafossite Ag3Co2SbO6
本文报道了准二维蜂窝晶格银铜铁矿Ag 3Co 2SbO 6的晶体结构、静态和动态磁性。磁化率和比热数据与反铁磁长程序在低温（Néel温度TN ~ 21.2 K）下的开始相一致。此外，磁化曲线揭示了在中等磁场下TN以下的场诱导（自旋翻转型）转变。GGA+U计算显示了轨道自由度的重要性，它保持了系统中交换相互作用的层次结构。最强的反铁磁交换耦合被发现在最短的Co-Co对，是由于直接和superexchange相互作用的半满xz+yz轨道直接指向对方。其他四个最近的六个相邻的钴六边形内的交换被抑制，因为这些键的活性半填充轨道被证明是平行的，不重叠。电子自旋共振（ESR）谱显示，在室温下，Co ~（2+）离子以八面体配位，形成一条高斯型谱线，平均有效g因子g=2.3+/-0.1;在120 K以下，ESR参数有很强的发散性，表明存在一个扩展的短程关联区。基于应用领域的磁性和热力学研究结果，我们提出了新的蜂窝晶格铜铁矿的磁相图。
2015-12-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Competing Antiferromagnetic-Ferromagnetic States in $\it{d^7}$ Kitaev Honeycomb Magnet
Kitaev模型是一个罕见的例子，一个解析可解和物理可实例化的哈密顿产生拓扑量子自旋液体基态。在这里，我们报告的签名Kitaev自旋液体物理蜂窝磁铁$Li_3Co_2SbO_6$，建立高自旋$\it{d^7}$（$Co^{2+}$）离子，相比之下，更典型的低自旋$\it{d^5}$电子配置中存在的大自旋轨道耦合。中子粉末衍射测量，热容量，和磁化强度的研究支持的远程反铁磁有序空间群的$\it{C_C}2/\it{m}$，低于$\it{T_N}$ = 11 K，$\it{μ_0H}$ = 0 T的发展。在PDMATHAMT = 2 K和50 K之间恢复的磁熵估计为0.6Rln2，与接近Kitaev量子自旋液体状态的系统的预期值非常一致。与温度相关的磁序参数表明$β$值为0.19（3），与XY各向异性和面内有序一致，层间具有类伊辛相互作用。在磁场为$\it{μ_0H}$ $\approx$ 0.7 T（$\it{T}$ = 2 K）下，我们观察到自旋翻转驱动的铁磁跃迁，空间群为$\it{C}2/\it{m}$.磁结构分析表明，这些磁态在有限的外加磁场下甚至在自旋翻转转变以下也是竞争的。$\it{d^7}$指南针模型、$Li_3Co_2SbO_6$比热的定量比较以及与各向异性Kitaev模型相关的蜂窝状钴酸盐进一步支持接近Kitaev自旋液态。该材料展示了用于自旋液体候选物的高自旋$\it…
2020-06-05 cond-mat.str-el
Kitaev Spin Liquid in 3d Transition Metal Compounds
我们研究了蜂窝状钴酸盐中的交换相互作用和由此产生的磁相。对于广泛的三角晶场作用于Co 2+离子，低能量pseudospin-1/2哈密顿量占主导地位的键依赖伊辛耦合，构成Kitaev模型。当三角场Δ较小时，非Kitaev项几乎消失，形成自旋液体基态.以Na 3Co 2SbO 6为例，我们发现该化合物接近Kitaev自旋液相，并且可以通过将Δ略微降低\sim 20 meV而被驱动到Kitaev自旋液相中，例如，通过应变或压力控制。我们认为，由于更本地化的性质的磁性电子在3D化合物，钴酸盐提供了最有前途的搜索领域Kitaev模型物理。
2020-07-22 cond-mat.str-el
Magnetic properties of a buckled honeycomb lattice antiferromagnet
Indian Institute of Technology Madras（印度马德拉斯理工学院）；Quantum Centre of Excellence for Diamond and Emergent Materials, Indian Institute of Technology Madras（印度马德拉斯理工学院量子卓越中心（钻石与新兴材料））
研究了Co3ZnNb2O9反铁磁体的磁性行为，发现其在14K出现磁序，Curie-Weiss温度为-70K，揭示了强反铁磁相互作用和未淬灭的轨道角动量，同时发现磁化翻转相变和磁卡效应。
2026-03-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Discovery of antiferromagnetic chiral helical ordered state in trigonal GdNi$_3$Ga$_9$
该研究通过磁化、比热与圆偏振共振 X 射线衍射，揭示 GdNi$_3$Ga$_9$ 零场下具有长周期反铁磁手性螺旋序，并在磁场中发生磁结构转变。
2023-09-27 cond-mat.str-el
Non-Kitaev vs. Kitaev Honeycomb Cobaltates
University of Toronto（多伦多大学）；Canadian Institute for Advanced Research（加拿大高等研究院）
最近，蜂窝状钴酸盐与3 $d^7$提出显示Kitaev物理尽管弱自旋轨道耦合。然而，其他的理论和实验工作发现在BaCo $_2$（AsO $_4$）$_2$（BCAO）中主导XXZ海森堡和可忽略的Kitaev相互作用，这需要进一步的研究来澄清差异的起源。本文利用强耦合微扰理论导出了自旋模型的解析表达式。通过对理想蜂窝结构BCAO的{ \it ab-initio}计算得到的紧束缚参数，我们发现最大的轨道内$t_{2g}-t_{2g}$交换路径（在早期的理论建议中被假设为很小）导致铁磁（FM）海森堡相互作用.这成为主要的相互作用，因为其他$t_{2g}-e_g$和$e_g-e_g$的贡献几乎相互抵消。完全相同的假定为小通道也产生反铁磁Kitaev相互作用，然后从$t_{2g}-e_g$路径取消FM Kitaev相互作用，导致小Kitaev相互作用。在三角畸变下，卓越的各向同性海森伯如预期的那样变成了各向异性XXZ模型，这是BCAO的情况。然而，在Na $_3$ Co $_2$ SbO $_6$中，轨道内的$t_{2g}-t_{2g}$跳跃较小，与$t_{2g}-e_g$跳跃相当，导致增强的Kitaev和减少的海森堡相互作用之间的微妙竞争。
2022-11-12 cond-mat.str-el
Crystalline water intercalation into the Kitaev honeycomb cobaltate Na$_2$Co$_2$TeO$_6$
Tokyo University of Agriculture and Technology（东京农工大学）；Kanagawa University（神奈川大学）
通过水插入调控Na$_2$Co$_2$TeO$_6$的磁性性质，发现其反铁磁转变和磁熵特征，验证了中性分子插入在量子磁体工程中的潜力。
2025-08-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Evidences for the random singlet phase in a new honeycomb iridate SrIr$_2$O$_{6-δ}$
具有蜂窝结构的强自旋轨道耦合磁性系统可以提供键方向相互作用，这可能导致Kitaev量子自旋液体和奇异的任意子激发。然而，在Kitaev系统中，对真实材料中的关键成分之一$-$紊乱$-$的研究要少得多。在这里，我们合成了一个三方$_2$ O $_{6-δ}$与$δ\approx 0.25$，它由二维蜂窝状Ir平面与边缘共享IrO $_6$八面体。第一性原理计算和实验测量表明，电子系统是带隙的，并且应该没有磁矩，因为Ir $^{5+}$离子没有未成对电子。然而，在材料中观察到了显著的磁性，并且它可以归因于最有可能来自氧空位的紊乱。在0.05 K以下没有发现磁有序，磁化率和零场比热均呈幂律变化，比热在磁场下呈单参数标度变化。这些结果为$_2$ O $_{6-δ}$中存在无规单重态相提供了有力的证据，它为自旋轨道纠缠的铱酸盐和Kitaev材料家族提供了不同的成员。
2021-06-20 cond-mat.str-el
Excitonic and superconducting orders from repulsive interaction on the doped honeycomb bilayer
使用弱耦合重整化群形式主义，我们研究竞争有序相排斥相互作用费米子的双层蜂窝晶格远离半填充，这是实验上实现的掺杂双层石墨烯。当电子被加入系统时，激子有序被抑制，非常规的超导性一般出现在它的位置。在一般情况下，它被发现，超导性的最大临界温度出现直接相邻的圆顶的粒子-空穴顺序，说明在这些通道的波动的重要性，形成非常规的超导性。我们得到的相图显示的特征订购温度为短期和长期的相互作用，并表明，最有可能的超导不稳定性发生在$d$波，$f$波，和对密度波通道。利用自由能展开和自洽平均场论进一步分析了这些相的性质和竞争。有限的温度和三角形翘曲由于进一步的邻居跳跃的影响进行了研究，双层石墨烯的实验和影响进行了讨论。
2014-05-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Frustrated honeycomb-lattice bilayer quantum antiferromagnet in a magnetic field: Unconventional phase transitions in a two-dimensional isotropic Heisenberg model
本文研究了在外加磁场作用下双层蜂窝晶格上自旋为1/2的反铁磁海森堡模型。在饱和场附近，我们将该量子系统的低能态映射到蜂窝晶格上硬六边形的空间构型上。这样，我们就可以在蜂窝晶格上构造有效的经典模型（晶格气模型和伊辛模型）来计算低温下受抑量子海森堡自旋系统的性质.我们进行了经典的Monte Carlo模拟的硬六边形模型，并采用已知的结果为伊辛模型，讨论有限温度下的有序-无序相变，在低温下由磁场驱动。我们还讨论了一个有效的模型描述周围的理想挫折的情况下，并发现迹象自旋翻转一样的过渡所考虑的各向同性自旋模型。
2017-01-26 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Magnetism and field-induced effects in the S = 5/2 honeycomb lattice antiferromagnet FeP3SiO11
本文研究了高自旋S=5/2蜂窝晶格反铁磁体FeP3SiO11的磁性与场诱导效应，通过实验与DFT计算揭示了其长程有序基态、短程关联、自旋翻转转变及高场下的近极化态等非常规激发行为。
2024-07-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The monoclinic crystal structure of $α$-RuCl$_3$ and the zigzag antiferromagnetic ground state
层状蜂窝状磁体α-RuCl 3已被提出作为实现Kitaev自旋模型的候选物，该自旋模型具有自旋轨道纠缠jeff=1/2 Ru 4+磁矩之间的强阻挫、键依赖、各向异性相互作用。在这里，我们报告了一个详细的研究三维晶体结构，结合结构弛豫计算上的非孪晶的X射线衍射。我们考虑了几种模型的蜂窝层的堆叠，并找到证据的晶体结构与单斜晶胞对应的堆叠层的单向面内偏移，偶尔在平面内滑动堆垛层错，与目前假设的三角3层堆叠周期性。我们报告电子能带结构计算的单斜结构，找到支持的适用性的杰夫=1/2图片一旦自旋轨道耦合和电子相关。我们建议，在单斜电池中沿对称不等价键的各向异性交换的幅度的差异可以提供一个自然的机制来解释在粉末非弹性中子散射中观察到的自旋间隙，与基于三重对称三角结构的自旋模型相反，该模型预测线性自旋波理论中的无间隙谱。我们对粉末和叠层晶体的磁化率测量以及中子粉末衍射表明，在TN ~ 13 K处存在单一的磁转变。的中子数据的分析提供了证据的锯齿形磁序在蜂窝层与层之间的反铁磁堆叠。在高达60 T的脉冲磁场中对堆叠单晶的磁化测量显示出约8 T的平面内场的单一转变，随后是逐渐的、渐近的磁化饱和，作为强各向异性交换相互作用的特征。
2015-12-15 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
Noncollinear antiferromagnetic order in the buckled honeycomb lattice of magnetoelectric Co4Ta2O9 determined by single-crystal neutron diffraction
Co_4Ta_2O_9具有三维磁晶格结构，其结构为蜂窝状。它表现出特殊的磁电效应，包括符号变化和非线性。如果不详细了解磁结构，就无法理解这些效应。在这里，我们报告的中子衍射和方向相关的磁化率测量Co 4 Ta 2 O 9单晶。低于20.3 K，我们发现一个长程反铁磁顺序在交替屈曲和平坦的蜂窝层的Co 2+离子沿c轴堆叠。在实验精度范围内，磁矩位于ab平面。它们在屈曲层中形成倾斜的反铁磁结构，在15 K时的倾斜角为~ 14度，而在每个平坦层中的磁矩是共线的。这是直接证明了有限的（0，0，3）磁布拉格峰强度，这将是不存在的共线磁秩序。磁空间群为C2 ′/c。这是不同于以前报道的C2/c'组，也发现在同构的Co_4Nb_2O_9。修正后的磁结构成功地解释了自旋翻转模型框架内的Co 4 Ta 2 O 9的磁电张量的主要特点。
2021-01-13 cond-mat.str-el
Pressure tuning of Kitaev spin liquid candidate Na$_3$Co$_2$SbO$_6$
通过压力调控二价钴蜂窝材料Na$_3$Co$_2$SbO$_6$，发现压力减小三角畸变增强铁磁关联，但高压驱动低自旋转变破坏Kitaev自旋液体条件，转而可能实现受挫顺磁态。
2025-03-25 cond-mat.str-el
Topological property of a $t_{2g}^5$ system with a honeycomb lattice structure
尽管Na $_2$ IrO $_3$及其同构材料在自然界中已被证明是具有磁有序的Mott绝缘体，但具有蜂窝晶格结构的$t_{2g}^5$体系如Na $_2$ IrO $_3$首次被提出作为拓扑绝缘体。在这里，我们从理论上重新审视了基于最小紧束缚哈密顿量的三个$t_{2g}$带的拓扑性质，这些带包含强自旋轨道耦合和过渡金属离子之间的两种类型的第一最近邻（NN）跳跃通道，即，由边缘共享配体介导的跳跃（$t_1$）和通过$ddσ$键合在$t_{2g}$轨道之间的直接跳跃（$t_1'$）。我们证明，拓扑相变发生的变化，只有这些跳跃参数与$θ$参数化的相对强度，即，$t_1=t\cosθ$和$t_1'=t\sinθ$。我们还探讨了第二和第三NN跳频通道的效果，和三角失真的拓扑相位为整个范围的$θ$。此外，我们研究的电子和拓扑相的存在下，现场库仑排斥$U$。采用集群微扰理论，我们表明，随着增加$U$，平凡或拓扑带绝缘体在没有$U$可以转移到莫特绝缘体与非平凡或平凡的带拓扑。我们还表明，Hund的耦合的主要影响可以简单地理解为重整化的$U$。我们简要地讨论了我们的结果与现有材料的相关性。
2019-04-08 cond-mat.str-el
Topological quantum phase transition driven by anisotropic spin-orbit coupling in trinuclear organometallic coordination crystals
我们展示了如何准一维相关绝缘状态出现在三分之二填充的有机金属多核配位复合物所描述的分层装饰蜂窝晶格。自旋-轨道耦合和电子关联的相互作用导致赝自旋-1矩排列在弱耦合链中，具有高度各向异性交换和大的三角分裂。这导致了量子相变从一个Haldom阶段的拓扑平凡相的自旋轨道耦合的相对强度增加。
2016-06-24 cond-mat.str-el
Beyond Kitaev exchange: $Γ'$-driven magnetism in Ag$_3$LiRh$_2$O$_6$
Felix Bloch Institute for Solid-State Physics, University of Leipzig（莱比锡大学菲利克斯·布洛赫固体物理研究所）；Technical University of Munich, TUM School of Natural Sciences, Physics Department（慕尼黑工业大学自然科学学院物理系）；Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与技术中心）；Department of Physics and Center for Functional Materials, Wake Forest University（维克森林大学物理与功能材料中心）；Department of Physics, Loughborough University（拉夫堡大学物理系）；Blackett Laboratory, Imperial College London（帝国理工学院布莱克特实验室）
该研究通过多种计算方法揭示Ag₃LiRh₂O₆中存在仅次于K₁的Γ₁'非对角交换，解释其磁特性并预测磁振子能带拓扑，为扩展Kitaev模型提供新方向。
2026-10-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-orbit entangled moments and magnetic exchange interactions in cobalt-based honeycomb magnets BaCo$_2$($X$O$_4$)$_2$ ($X$ = P, As, Sb)
本研究通过密度泛函与动力学平均场理论，考察钴基蜂窝磁体 BaCo$_2$($X$O$_4$)$_2$，发现 pnictogen 取代可连续调控磁交换作用并增强磁阻挫，为探索自旋液体相提供可行途径。
2024-06-26 cond-mat.str-el
Anisotropy governed competition of magnetic phases in the honeycomb quantum magnet Na$_3$Ni$_2$SbO$_6$ studied by dilatometry and high-frequency ESR
用高分辨磁谱仪、静态磁化强度和高频电子自旋共振研究了$S=1$蜂窝层状结构Na $_3$ Ni $_2$ SbO $_6$的热力学性质和低能磁振子激发。在$T_{\rm N}$ = 16.5 K，有一个三临界点分离两个不同的反铁磁相AF 1和AF 2的顺磁制度。此外，我们的数据意味着短程反铁磁相关至少高达$\sim 5\cdot T_{\rm N}$。远低于$T_{\rm N}$，需要磁场$B_{\rm C1}\approx$ 9.5 T来稳定AF 2相对于AF 1。在$T_{\rm N}$和$B_{\rm C1}$的热膨胀和磁致伸缩异常意味着显着的磁弹性耦合，这两者都与$\partial L/\partial B$的符号变化。在$B_{\rm C1}$的过渡与软化的电子自旋共振谱中观察到的反铁磁共振模式。各向异性间隙$Δ= 360$ GHz意味着相当大的单轴各向异性。我们得出结论的关键作用，轴向各向异性有利于AF 1自旋结构的AF 2。虽然磁致伸缩数据反驳了一个简单的自旋翻转的情况下，在$B_{\rm C1}$ 13 T的第二次过渡的性质仍然不清楚。磁致伸缩的符号和Grüneisen分析都表明高温下的短程关联是AF 2型的。
2017-03-30 cond-mat.str-el
Thermal Hall effect of magnons in collinear antiferromagnetic insulators: signatures of magnetic and topological phase transitions
我们从理论上证明了共线反铁磁绝缘体中磁振子的热霍尔效应是磁振子谱中磁性和拓扑相变的一个指标。本文计算了蜂窝晶格上反铁磁体磁振子在温度梯度作用下的横向热流。施加的磁场驱动系统从反铁磁相经由自旋翻转相进入场极化相。除了这些磁相变，我们发现拓扑相变内的自旋翻转相位。这两种类型的转变表现在显着和显着的特点，在热导率;取决于温度，电导率的几个数量级的变化，提供了一个工具，以实验辨别这两种类型的相变。我们包括范德华磁体MnPS $_3$的数值结果。
2021-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interplay of short-range bond order and A-type antiferromagnetic order in metallic triangular lattice GdZn$_3$P$_3$
Beihang University（北京航空航天大学）；Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所）；Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）
研究揭示GdZn$_3$P$_3$中短程键序与A型反铁磁序的相互作用，通过磁性测量和理论计算表明其为间接半导体，具有强磁各向异性及反铁磁序特征。
2025-07-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ligand-SOC enhanced $4f^5$ Kitaev antiferromagnet: Application to $\mathrm{SmI}_3$
本研究通过强耦合展开和DFT计算，发现配体自旋轨道耦合显著增强SmI3中的反铁磁Kitaev相互作用，使其接近Kitaev量子自旋液体相，并预测了自旋翻转跃迁和无间隙模式。
2025-05-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Observation of a 1/3 Magnetisation Plateau Phase as Evidence for the Kitaev Interaction in a Honeycomb-Lattice Antiferromagnet
本研究在蜂窝晶格反铁磁体Na$_3$Ni$_2$BiO$_6$中观察到1/3磁化平台，通过中子散射和理论计算揭示其由Kitaev相互作用稳定的部分自旋翻转亚铁磁序，为阻挫磁体和高自旋系统提供了新范式。
2023-12-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interplay of electron correlations, spin-orbit couplings, and structural effects for Cu centers in the quasi-two-dimensional magnet InCu$_{2/3}$V$_{1/3}$O$_3$
不太常见的过渡金属中心配位体通常与特殊的价层电子构型和突出的物理性质有关。一个例子是具有线性配位的Fe $^+$离子，其在单分子磁性的研究领域中被积极研究。在这里，我们解决的性质3 $d^9$的Cu $^{2+}$离子坐在中心的三角双锥配体笼在准二维蜂窝状化合物InCu $_{2/3}$ V $_{1/3}$ O $_3$，其不寻常的磁性在最近的过去被深入研究。特别是，我们讨论了这种材料的结构效应，电子相关性和自旋轨道耦合的相互作用。一个相关的计算发现是一个不同的顺序的铜（$xz$，$yz$）和（$xy$，$x^2\!-\!y^2$）水平相比，现有的电子结构模型，这对解释各种激发光谱的影响。自旋-轨道相互作用，无论是第一和第二阶，原来是强于先前假设的，这表明，相当丰富的单离子磁性，原则上也可以实现为3 $d^9$配置，通过适当地调整晶体场状态的序列，这种不太常见的配体协调。
2020-11-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Exchange interactions in $d^{5}$ Kitaev materials: From Na$_2$IrO$_3$ to $α$-RuCl$_3$
本文研究了赝自旋二分之一$d^{5}$离子在共边八面体蜂窝晶格中的交换作用。各种交换渠道，包括哈伯德U，电荷转移激发，循环交换被认为是。包括$t_{2g}$轨道内以及$t_{2g}$和$e_g$轨道之间的跳跃。特别注意三角晶场$Δ$交换参数的影响。在广泛的$Δ$范围内，所获得的交换汉密尔顿量由铁磁Kitaev相互作用K主导。结果发现，接近电荷转移绝缘体制度和小$Δ$的参数区域是最有希望实现Kitaev自旋液相。在此基础上讨论了两种典型的蜂窝材料Na $_2$ IrO $_3$和$α$ -RuCl $_3$.我们已经发现，这两种材料共享占主导地位的铁磁K和积极的非对角$Γ$值。然而，它们的Heisenberg J项具有相反的符号：Na $_2$ IrO $_3$中的AFM J>0和$α$ -RuCl $_3$中的FM J<0.这就产生了不同的磁涨落，导致了它们不同的磁化行为和自旋激发谱。在$α$ -RuCl $_3$中强调了由于大FM J而导致的与FM状态的接近。这两种材料的交换耦合之间的差异源于相反的$Δ$值，表明晶体场可以作为一个有效的控制参数来调节$d^{5}$自旋轨道莫特绝缘体的磁性。
2022-06-09 cond-mat.str-el
Highly nonlinear magnetoelectric effect in antiferromagnetic Co4Ta2O9 single crystals
具有多序参量的强相关材料为凝聚态系统中的基本相互作用提供了独特的见解，并为创新的技术应用提供了机会。研究了一类具有线性磁电性的反铁磁蜂窝晶格化合物A_4B_2O_9（A = Co，Fe，Mn; B = Nb，Ta）。我们观察到一个高度非线性磁电效应的单晶Co 4 Ta 2 O 9（CTO），区别于在同构Co 4 Nb 2 O 9的线性行为。在磁场作用下，铁电性主要沿[110]方向出现，在TN = 20.5 K时出现反铁磁有序。对于面内磁场，自旋触发器发生在HC ~ 0.3 T，在此之上的铁电极化逐渐变成负的，并达到一个广泛的最小值。在进一步增加磁场时，极化过零并在9 T下连续增加至约60 uC/m2。相反，垂直于六边形平面的磁场的极化单调增加，在9 T时达到~80 uC/m2。这一强非线性的磁电观察表明，两种类型的不等价的Co 2+亚晶格产生磁场相关的铁电极化相反的符号。这些结果激发了对这些蜂窝晶格材料有趣的磁电特性的基础和应用研究。
2019-05-02 cond-mat.str-el
Emergent transverse-field Ising model in $\boldsymbol{d}^\mathbf{4}$ spin-orbit Mott insulators
Department of Condensed Matter Physics, Faculty of Science, Masaryk University（马萨里克大学理学院凝聚态物理系）
针对强自旋轨道耦合$t_{2g}^4$ Mott绝缘体，本文推导有效自旋1/2交换作用，证明其普遍形成具有内禀横场的反铁磁TFIM，并以Ru$^{4+}$和多种二维晶格相图、激发谱加以定量说明。
2024-01-04 cond-mat.str-el
Antiferromagnetic Chern insulators in non-centrosymmetric systems
本文研究了一类新的拓扑反铁磁（AF）陈氏绝缘体，它们是在二维无反转对称系统中由电子相互作用驱动的。尽管没有净磁化，AF陈氏绝缘体（AFCI）具有非零的陈氏数$C$，并表现出量子反常霍尔效应（QAHE）。它们的存在是由量子自旋霍尔绝缘体和拓扑平凡相之间的Weyl点的边界线的分叉保证的，AF长程序的出现。作为一个具体的例子，我们研究了蜂窝晶格Kane-Mele模型的相结构作为反转破缺离子势和Hubbard相互作用的函数。我们发现一个简单的$z$轴$C=1$ AFCI相和一个自旋翻转到拓扑平凡的$xy$平面共线反铁磁体。我们提出了在相关电子材料和冷原子系统中实现AFCI和QAHE的实验方案。
2018-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Sweet spot in the RuCl$_3$ magnetic system: nearly ideal $j_{\mathrm{eff}}\!=\!1/2$ moments and maximized $K/J$ ratio under pressure
本研究针对Kitaev-Heisenberg量子磁体中最大化Kitaev与Heisenberg相互作用比值的目标，通过量子化学计算发现高压下RuCl₃新晶相的K/J比值约100，且近乎理想jₑff=1/2矩，为实现Kitaev自旋液相提供了高潜力材料平台。
2023-02-01 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
Out-of-plane magnetic phase diagram of Kitaev quantum spin liquid candidate Na2Co2TeO6
本文研究了Kitaev量子自旋液体候选材料Na2Co2TeO6在面外磁场下的磁性质与相图，发现其低温下出现类磁平台行为，并指出包含单离子各向异性的XXZ模型能较好解释其磁相变。
2024-05-31 cond-mat.other cond-mat.str-el quant-ph
Ground state and magnetic transitions of the orthorhombic antiferromagnet CaCo$_2$TeO$_6$
本研究合成并表征了正交反铁磁体CaCo$_2$TeO$_6$，观测到两个反铁磁相变，确定了其倾斜之字形自旋基态构型，发现磁场可诱导自旋无序态，为阻挫磁性研究提供了理想候选材料。
2025-03-17 cond-mat.str-el
