Spiral spin liquids are an exotic class of correlated paramagnets with an enigmatic magnetic ground state composed of a degenerate manifold of fluctuating spin spirals. Experimental realisations of the spiral spin liquid are scarce, mainly due to the prominence of structural distortions in candidate materials that can trigger order-by-disorder transitions to more conventionally ordered magnetic ground states. Expanding the pool of candidate materials that may host a spiral spin liquid is therefore crucial to realising this novel magnetic ground state and understanding its robustness against perturbations that arise in real materials. Here, we show that the material LiYbO$_2$ is the first experimental realisation of a spiral spin liquid predicted to emerge from the $J_1$-$J_2$ Heisenberg model on an elongated diamond lattice. Through a complementary combination of high-resolution and diffuse neutron magnetic scattering studies on a polycrystalline sample, we demonstrate that LiYbO$_2$ fulfils the requirements for the experimental realisation of the spiral spin liquid and reconstruct single-crystal diffuse neutron magnetic scattering maps that reveal continuous spiral spin contours -- a characteristic experimental hallmark of this exotic magnetic phase.
交换相互作用之间的竞争能够在没有几何挫折的二分晶格上诱导新的自旋关联。一个原型的例子是螺旋自旋液体，这是一个相关的顺磁状态，其特征在于亚维简并传播矢量。在这里，使用谱图理论，我们表明，螺旋自旋液体的二分晶格上可以近似由进一步的邻居模型上相应的线图晶格是非二分的，从而拓宽了空间的候选材料，可以支持螺旋自旋液相。作为例证，我们研究中子散射实验上进行的两个尖晶石化合物，ZnCr $_2$ Se $_4$和CuInCr $_4$ Se $_8$，以证明这种新方法的可行性，并暴露其可能的局限性在实验实现。
Stability of the spiral spin liquid in MnSc$_2$S$_4$
我们研究了MnSc $_2$ S $_4$中螺旋自旋液相的稳定性，研究了热涨落和量子涨落以及长程相互作用的扰动效应。采用$ab~initio$密度泛函理论（DFT）计算，我们提出了一个现实的哈密顿锰Sc $_2$ S $_4$，具有第二（$J_2$）和第三$(J_3)$邻居海森堡相互作用的金刚石晶格上的是大大大于先前假设的。我们认为，强$J_2$和$J_3$耦合的组合再现了实验测量的正确的磁布拉格峰位置。计算自旋结构因子的赝费米子泛函重整化群技术，我们发现，接近磁相变的大$J_3$耦合诱导一个强大的螺旋选择效应，与实验一致。随着温度的升高，螺旋选择变得较弱，使得在约三至五倍有序温度的窗口中，在MnSc $_2$ S $_4$中实现近似的螺旋自旋液体。
Spiral spin-liquid and the emergence of a vortex-like state in MnSc$_2$S$_4$
螺旋和螺线是磁性固体中常见的长程序基序，它们也可以组织成更复杂的涌现结构，如磁skyrmions和涡旋。一种新型的螺旋状态，螺旋自旋液体，其中自旋波动集体作为螺旋，最近被预测存在。在这里，使用中子散射技术，我们通过直接观察“螺旋面”-倒易空间中螺旋传播矢量的连续表面，实验证明了MnSc $_2$ S $_4$中螺旋自旋液体的存在。我们解释了螺旋自旋液体的多步有序行为，并在外加磁场下发现了涡旋状的三q相。我们的结果证明了金刚石晶格上的$J_1$ - $J_2$哈密顿量作为MnSc $_2$ S $_4$中螺旋自旋液体态模型的有效性，同时也展示了一种实现磁涡旋晶格的新方法.
Incommensurate order with translationally invariant projected entangled-pair states: Spiral states and quantum spin liquid on the anisotropic triangular lattice
Spiral-spin-liquid behaviors and persistent reciprocal kagomé structure in frustrated van der Waals magnets and beyond
我们研究蜂窝晶格上具有不同自旋自由度的经典$J_1$ - $J_2$模型。对于XY和海森堡自旋，该系统开发了一种螺旋自旋液体（SSL），这是一种热合作顺磁制度，自旋在动量空间中围绕螺旋轮廓波动，并且在低温下支持矢量自旋手性秩序，尽管没有长程磁秩序。与此形成强烈对比的是，对于伊辛矩，低温自旋关联在动量空间中形成了类似于SSL行为的倒数“kagomé”结构，并且在一系列交换耦合中持续存在。互惠“kagomé”的意外出现和持续归因于伊辛矩的刚性和挫折。在较高的温度下，当热涨落很强，自旋关联没有完全熔化时，倒易结构从“kagomé”向软自旋极限所要求的结构演化。这与连续自旋的SSL区域中的螺旋轮廓的行为形成强烈对比。我们提出了各种实验相关的系统，包括范德华磁体，如过渡金属磷三硫属化物TMPX $_3$，Cr $_2$ Ge $_2$ Te $_6$，稀土硫族卤化物（如HooF，ErOF和DyOF）和其他同构系统，以实现类SSL行为和/或倒易kagomé结构。
Fractional vortices in a spin-isotropic spiral spin liquid
University of Oslo（奥斯陆大学）；Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie（柏林亥姆霍兹材料能源研究中心）；Freie Universität Berlin（柏林自由大学）；The University of Tokyo（东京大学）
University of Oxford（牛津大学）；Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids（马克斯·普朗克固体的化学物理研究所）；University College Cork（科克大学学院）；Max Planck Institute for Solid State Research（马克斯·普朗克固体研究所）；Cornell University（康奈尔大学）
Spiral spin liquid resilient to quantization in the frustrated honeycomb antiferromagnet GdZnPO
Wuhan National High Magnetic Field Center and School of Physics, Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学物理学院武汉国家磁强场中心）；School of Physics and Beijing Key Laboratory of Opto-electronic Functional Materials & Micro-nano Devices, Renmin University of China（中国人民大学物理学院光电功能材料与微纳器件北京市重点实验室）；Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所）；Songshan Lake Materials Laboratory（松山湖材料实验室）
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；California Institute of Technology（加州理工学院）；Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）；PSI Center for Neutron and Muon Sciences（瑞士保罗谢勒研究所中子与缪子科学中心）
The Finite-Temperature Behavior of a Triangular Heisenberg Antiferromagnet
Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH（柏林亥姆霍兹材料与能源中心）；Dahlem Center for Complex Quantum Systems and Fachbereich Physik, Freie Universität Berlin（柏林自由大学达勒姆复杂量子系统中心及物理系）；Department of Physics, University of Oslo（奥斯陆大学物理系）
Counter-rotating spiral, zigzag, and 120$^\circ$ orders from coupled-chain analysis of Kitaev-Gamma-Heisenberg model, and relations to honeycomb iridates
Frustration-driven topological textures on the honeycomb lattice: antiferromagnetic meron-antimeron and skyrmion crystals emerging from spiral spin liquids
Signatures of a gearwheel quantum spin liquid in a spin-$\frac{1}{2}$ pyrochlore molybdate Heisenberg antiferromagnet
我们从理论上研究了最近合成的Lu $_2$ Mo $_2$ O $_5$ N $_2$材料的低温相，这是一种非常罕见的$S=1/2$三维烧绿石海森堡反铁磁体的实现，其中Mo $^{5+}$是$S=1/2$磁性物种。尽管居里-外斯温度（$Θ_{\rm CW}$）为$-121(1)$ K，但实验没有发现磁有序$or$自旋冻结到$T^*\approx0.5$ K的特征。利用密度泛函理论，我们发现，该化合物是很好地描述了海森堡模型与交换参数的第三个最近的邻居。通过赝费米子泛函重整化群方法的分析，这个模型揭示了顺磁行为的温度至少$T=|Θ_{\rm CW}|/100$，在暗示可能的三维量子自旋液体的实验结果一致。在倒易空间中的自旋磁化率分布显示动量依赖的功能，形成一个"齿轮"的模式，表征什么可以被视为一个熔融版本的手性noncoplanar无公度螺旋秩序下的量子涨落的作用。我们计算的倒易空间磁化率图提供了基准，为未来的中子散射实验上的单晶Lu $_2$ Mo $_2$ O $_5$ N $_2$。
Ising Supercriticality and Universal Magnetocalorics in Spiral Antiferromagnet Nd$_3$BWO$_9$
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）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Southern University of Science and Technology（南方科技大学）；Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学）
Spin liquid phase due to competing classical orders in the semiclassical theory of the Heisenberg model with ring exchange on an anisotropic triangular lattice
