Pressure-tuned magnetic interactions in honeycomb Kitaev materials
一系列的蜂窝晶格化合物已被提出和研究的拓扑Kitaev自旋液体的搜索。然而，这些潜在的Kitaev材料的磁哈密顿量中相当大的海森堡相互作用和额外的磁交换允许的各向异性将它们从纯Kitaev自旋液体状态推离。特别是Kitaev-海森堡耦合比在这方面是必不可少的。利用先进的量子化学方法，我们研究了几种蜂窝状化合物（Na $_2$ IrO $_3$，$β$ -Li $_2$ IrO $_3$，和$α$ -RuCl $_3$）的磁耦合比与压力的关系.我们发现，海森堡和Kitaev项的影响不同的均匀压力或应变：Kitaev分量增加更迅速地比海森堡对应。这提供了一种情况，其中施加压力或应变可以稳定这种材料中的自旋液体。
2018-02-04 cond-mat.str-el
Mechanism for subgap optical conductivity in honeycomb Kitaev materials
受最近$α$ $_3$中太赫兹吸收测量的启发，我们发展了蜂窝晶格上Kitaev模型描述的材料电磁吸收理论。我们推导了最近邻跳跃哈密顿量中二阶极化算符的机制。利用Kitaev蜂窝模型的精确结果，我们计算了电偶极跃迁对应的极化动力学关联函数和磁偶极跃迁对应的自旋动力学关联函数.
2018-04-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Confinement transition in a Kitaev-like honeycomb model with bond anisotropy
已知蜂窝状$K-Γ$模型具有去精细自旋液体和受限相。在这里，我们研究Kitaev自旋液体和二聚相的限制强键各向异性的限制之间的转变。通过部分投影出马约拉纳状态，我们能够映射到一个模型的弱耦合伊辛链在横向领域的模型。在这个映射中，有序的伊辛相对应于$Z_2$通量的凝聚或约束。我们的结果可能会提高我们的理解广泛研究的自旋液体候选材料$α$ -RuCl $_3$，其中$K-Γ$相互作用是占主导地位的。
2018-11-13 cond-mat.str-el hep-th
Majorana edge magnetization in the Kitaev honeycomb model
我们提出了一种方法来检测Kitaev磁铁的边缘马约拉纳费米子的特殊性。众所周知，当单个复费米子分裂成实部和虚部时，实现了一对马约拉纳边缘模式，所述实部和虚部分别位于样本磁体的左边缘和右边缘。反映这两个特性的马约拉纳费米子和基态简并所造成的马约拉纳边缘零模式的存在下，自旋在样品磁铁的边缘预计表现为一个特殊的“自由”自旋，表现出单向磁化，没有任何横向磁化时，施加一个足够弱的外部磁场。对于Kitaev蜂窝模型，我们通过对自由费米子哈密顿量进行对角化，得到了Majorana边缘磁化强度的表达式。由此获得的磁化曲线确实显示了预期的行为。从弱拓扑的角度阐明了Majorana边平带与体缠绕数之间的关系。
2019-05-16 cond-mat.str-el math-ph math.MP
Hyper-honeycomb iridate $β$-Li2IrO3 as a platform for Kitaev magnetism
Kitaev自旋液体的实现，其中蜂窝晶格上的自旋通过依赖于键的各向异性相互作用铁磁耦合，一直是人们梦寐以求的梦想。具有Jeff = 1/2矩的蜂窝晶格的5d铱氧化物$α$ -Li 2 IrO 3和$α$ -Na 2 IrO 3最近出现作为可能的物质化。然而，没有捕捉到强烈的Kitaev物理学特征。在这里，我们报告了一个复杂的铱氧化物$β$ -Li_2IrO_3的杰夫= 1/2矩的“超蜂窝”晶格，蜂窝晶格的三维模拟的发现。正居里-外斯温度$θ_{CW}$ ~ 40 K表明在$β$ -Li 2 IrO 3中Jeff = 1/2磁矩之间存在铁磁相互作用。在T_c = 38 K时，观察到了具有小熵变的磁有序，当施加仅为3 T的磁场时，磁有序转变为Jeff = 1/2矩的全极化态.这些结果意味着超蜂窝状β-Li 2 IrO 3位于Kitaev自旋液体附近。
2014-03-13 cond-mat.str-el
Vison Crystals in an Extended Kitaev Model on the Honeycomb Lattice
我们引入一个扩展的Kitaev蜂窝模型，包括四自旋相互作用，保持当地的规范结构，因此原始模型的可积性。扩展模型有一个丰富的相图，包含五个不同的vison晶体，以及对称的$π$通量自旋液体与费米表面的马约拉纳费米子和一系列的Lifshitz过渡。我们讨论了可能的实验签名，特别是，本有限温度蒙特卡罗计算的比热和静态vison结构因子。我们认为，我们的扩展模型出现自然从通用扰动Kitaev蜂窝模型。
2019-07-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetoelectric generation of a Majorana-Fermi surface in Kitaev's honeycomb model
研究了静磁场和电场对Kitaev蜂窝模型的影响。利用适用于Kitaev材料的电极化的强度算符，我们导出了在电场和磁场中二阶突现Majorana费米子的有效哈密顿量.我们发现，虽然单独每个扰动不定性地改变Kitaev自旋液体，交叉项在每个狄拉克节点诱导一个有限的化学势，从而产生一个马约拉纳-费米表面。我们认为这种无带隙相是稳定的，并表现出典型的金属现象，如线性的温度热容量和有限的，但非量子化，热霍尔响应。最后，我们推测在Kitaev材料实现这种物理的潜力。
2020-10-21 cond-mat.str-el
Resonant inelastic X-ray scattering response of the Kitaev honeycomb model
我们计算了Kitaev蜂窝模型的共振非弹性X射线散射（RIXS）响应，Kitaev蜂窝模型是一个精确可解的量子自旋液体模型，具有分数Majorana和通量激发。我们发现，基本的RIXS通道，自旋守恒（SC）和非自旋守恒（NSC）的，不干扰，并给出完全不同的响应。SC-RIXS专门拿起马约拉纳部门具有显着的动量色散，而NSC-RIXS也创造了不动的通量，从而使响应只有弱的动量依赖性，如在自旋结构因子测量的非弹性中子散射。因此，RIXS可以单独拾取Kitaev自旋液体的分馏激发，使其成为检测Kitaev蜂窝模型潜在物质化身中的自旋液体特性的灵敏探针。
2016-10-01 cond-mat.str-el
Projective symmetry of partons in Kitaev's honeycomb model
量子自旋液体的低能态被认为涉及生活在规范场背景中的部分子。本文研究了Kitaev蜂窝模型中球形团簇上Majorana费米子的谱。规范场赋予部分子半整数轨道角动量。因此，多重性反映的不是星系团的点群对称性，而是它的投影对称性，结合物理和规范变换的操作。基态的投射对称群是点群的双重覆盖。
2015-01-08 cond-mat.str-el
Phase Diagram of the Kitaev-type Model on a Decorated Honeycomb Lattice in the Isolated Dimer Limit
研究了有限温度下蜂窝格子上Kitaev型模型孤立二聚体极限下的一个有效模型。该模型的基态是一种自发破缺的手征自旋液体。我们用平均场近似和蒙特卡罗模拟详细描述了有限温度相图。我们发现，尽管在平均场相图中出现了一个三临界点，但在Monte Carlo结果中，高温顺磁相与低温手征自旋液相之间的相变始终是二级相变.对Monte Carlo数据的有限尺寸标度分析表明，该相变属于二维Ising普适类.
2015-06-18 cond-mat.stat-mech 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
Strategy to Extract Kitaev Interaction using Symmetry in Honeycomb Mott Insulators
Kitaev自旋液体，蜂窝晶格中的键依赖Kitaev模型的基态一直是吸引力的中心，因为一个微观理论，以实现这种相互作用在固态材料被发现。然而，实际材料中的一个挑战是海森堡和另一种对Kitaev自旋液体有害的键依赖伽马相互作用的存在，并且对它们的相对强度有许多争论。在这里，我们提供了一个策略，提取Kitaev相互作用的一个完整的微观模型，利用对称性的哈密顿量。由二重旋转对称性相关的两个倾斜的磁场方向产生源自Kitaev和Gamma相互作用的特定组合的不同的自旋激发。与平面内和平面外磁各向异性一起，可以分别确定Kitaev和Gamma相互作用。动态自旋结构的因素，以激励未来的实验。拟议的设置将推进Kitaev材料的搜索。
2022-05-18 cond-mat.str-el
Ground state phase diagram of Kitaev-Heisenberg model on honeycomb-triangular lattice
蜂窝晶格和三角晶格上的Kitaev-Heisenberg模型作为描述铱氧化物自旋轨道物理的一种可能模型，近年来得到了广泛的研究。在该模型中，每个晶格都有许多相特征。然而，当几何形状由蜂窝晶格转变为三角晶格时，两种晶格中的相如何相互融合的研究还没有。本文研究了Kitaev-Heisenberg模型的基态，该模型定义在连接蜂窝和三角晶格的系统上，称为蜂窝-三角晶格。利用Luttinger-Tisza方法和经典的蒙特卡罗模拟，得到了该模型在经典自旋下的基态相图.除了已知的蜂窝状和三角形晶格中的相位，我们发现共存的相位组成的已知的相位。通过精确对角化和密度矩阵重整化群计算，我们发现量子涨落对相图的影响较小。
2018-04-17 cond-mat.str-el
The interplay of Dzyaloshinskii-Moriya and Kitaev interactions for magnonic properties of Heisenberg-Kitaev honeycomb ferromagnets
Kitaev材料因其奇异的性质而引起人们越来越多的关注。在现实的二维材料中，Kitaev相互作用经常伴随着Dzyloshinskiii-Moriya相互作用，这对区分它们的大小提出了挑战。在这项工作中，我们证明，它可以通过访问磁振子输运性质。通过研究蜂窝铁磁体表现出Dzyaloshinskiii-Moriya和Kitaev相互作用的同时，我们揭示了非平凡的磁振子拓扑性质伴随着复杂的磁振子输运特性，给出了热霍尔和磁振子能斯特效应。我们还研究了磁场的影响，表明它不仅打破了系统的对称性，但也带来了巨大的修改磁振子的拓扑输运性质，作为各向异性交换相互作用的相对强度的标志。根据我们的研究结果，我们建议的战略，以估计Kitaev相互作用的重要性，在实际材料。
2020-12-29 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
Honeycomb-lattice Heisenberg-Kitaev model in a magnetic field: Spin canting, metamagnetism, and vortex crystals
Heisenberg-Kitaev模型是描述具有强自旋轨道耦合的蜂窝晶格莫特绝缘体（如A $_2$、IrO $_3$（A = Na，Li）和$α$ $_3$）磁性的典范模型。在这里，我们详细研究了海森伯-基塔耶夫模型在外部磁场中的物理性质。利用蒙特卡罗模拟和自旋波理论相结合，我们绘制了不同方向的磁场的经典相图。SU（2）自旋对称性的破缺使得磁化过程相当复杂，有相位序列和变磁跃迁。特别是，我们发现了各种大的单胞和多Q相位，包括在[111]方向上的场的涡旋晶体相位。我们还讨论了在高场阶段的量子修正。
2016-11-04 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Weak-field induced nonmagnetic state in a Co-based honeycomb
层状蜂窝磁体是Kitaev量子自旋液体（KQSL）的潜在实现，KQSL是一种具有长程自旋纠缠和精确可解哈密顿量的量子态。传统的磁有序态存在于所有目前已知的候选材料中，然而，因为哈密顿量中的非Kitaev项模糊了Kitaev物理。目前的实验研究的KQSL集中在4D或5D过渡金属为基础的蜂窝，其中强自旋轨道耦合可以预期，产生Kitaev相互作用，占主导地位的施加磁场。相比之下，对于基于3d的层状蜂窝磁体，自旋轨道耦合较弱，因此Kitaev物理学应该基本上不太容易获得。在这里，我们报告我们的研究BaCo 2（AsO 4）2，我们发现，与非Kitaev相互作用的磁序可以完全抑制由一个相对较低的磁场，产生一个非磁性材料，并意味着存在强的磁挫和弱的非Kitaev相互作用。
2019-10-18 cond-mat.str-el
Kitaev honeycomb models in magnetic fields: Dynamical response and hidden symmetries
受最近关于反铁磁蜂窝Kitaev模型中场诱导中间相（IP）的报道的启发，该中间相可能是性质不同于Kitaev Z2相的自旋液体，我们提出了一个详细的数值研究的性质和动力响应（如动态自旋结构因子和共振非弹性x射线散射强度），该场诱导IP和相邻阶段的一个家庭的Kitaev-基于隐藏的对称性和对偶变换相关的模型。我们进一步表明，相同的场诱导IP可以出现在模型相关的$α$ -RuCl ${_3}$，表现出铁磁Kitaev耦合和额外的相互作用。在$α$ ${_3}$中，IP代表一个新的相，其可能独立于最近从热霍尔电导率测量报告的推定的场诱导（自旋液体）相。
2019-04-01 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
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
SU(2) Slave Fermion Solution of the Kitaev Honeycomb Lattice Model
我们将SU（2）从费米子形式应用于Kitaev蜂窝格子模型。我们表明，无论是复曲面码相（A相）和该模型的无隙相（B相），可以确定与p波超导相的从费米子，与节线，分别不相交或相交的费米面。非阿贝尔伊辛任意子相是一个$p+ip$超导相，它发生在B相受到间隙开放磁场。我们还讨论了这种语言中这些阶段之间的转换。
2011-04-28 cond-mat.str-el
Incommensurate Counterrotating Magnetic Order Stabilized by Kitaev Interactions in the Layered Honeycomb $α$-Li$_2$IrO$_3$
层状蜂窝磁体$α$ -Li $_2$ IrO $_3$已被理论上提出作为显示与蜂窝晶格上的自旋-轨道纠缠$j_{\rm eff}=1/2$磁矩之间的Kitaev相互作用相关的新颖磁性行为的候选者。在这里，我们报告的单晶磁共振X射线衍射结合粉末磁中子衍射，揭示了一个不相称的磁性顺序在蜂窝层与Ir磁矩反向旋转的最近邻网站。这种类型的磁结构还没有在蜂窝状磁铁实验报告之前，不能解释的自旋哈密顿与占主导地位的各向同性（海森堡）耦合。磁性结构与结构多型体$β$和$γ$ $_2$ IrO $_3$中的磁性有序共享许多关键特征，理论上理解为分别通过位于三维超蜂窝和条纹蜂窝晶格的顶点上的Ir矩之间的主导Kitaev相互作用来稳定。基于这种类比和候选自旋哈密顿的磁基态的理论软自旋分析，我们提出Kitaev相互作用也占主导地位的$α$ -Li $_2$ IrO $_3$，表明通用Kitaev物理在所有三个成员的谐波蜂窝家庭的Li $_2$ IrO $_3$多型。
2016-02-25 cond-mat.str-el
Signatures of magnetic-field-driven quantum phase transitions in the entanglement entropy and spin dynamics of the Kitaev honeycomb model
我们的主要问题是如何探测量子自旋液体（QSL）的分数激发，例如，在Kitaev蜂窝模型。通过对能谱和纠缠熵的分析，我们发现在反铁磁耦合和场沿[111]或[001]方向的情况下，非阿贝尔Kitaev QSL和极化相位之间夹着一个无隙的QSL相位.增加对极化极限的磁场强度破坏了这个中间QSL阶段，导致在相当大的减少的频率模式的数量和出现的局部动力学相关性，可能在泵探测实验中观察到的拍频模式。
2019-04-30 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
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
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
Kitaev-Heisenberg Model on Honeycomb Lattice: Possible Exotic Phases in Iridium Oxides $A_2$IrO$_3$
本文导出并研究了蜂窝晶格上自旋二分之一的哈密顿量，它描述了层状铱酸盐$A_2$ IrO $_3$（$A$ =Li，Na）中Ir $^{4+}$离子之间的交换作用.根据微观参数，哈密尔顿插值之间的海森堡和精确可解的Kitaev模型。精确的对角化和互补的自旋波分析揭示了Kitaev极限附近的扩展自旋液相和海森堡极限附近的传统Néel状态的存在。两相被一个不寻常的条纹状反铁磁态所分隔，这正是模型在两个极限中点处的基态。
2010-07-09 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
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
Kitaev magnetism in honeycomb RuCl3 with intermediate spin-orbit coupling
过渡金属化合物中的自旋轨道耦合（SOC）和电子关联之间的相互作用是近年来研究的热点。特别地，蜂窝晶格上的$j_{\rm eff}$ = 1/2能带为实现Kitaev的精确可解自旋模型提供了一条途径.然而，由于目前的知识需要强原子SOC来产生$j_{\rm eff}=1/2$带，因此研究仅限于氧化铱。与此预期相反，我们证明了Kitaev相互作用如何出现在4 $d$ -轨道蜂窝状$α$ -RuCl $_3$，尽管有显着较弱的SOC比铱氧化物，通过电子相关的援助。导出了这些关联辅助$j_{\rm eff}$ = 1/2带的强耦合自旋模型，其中出现了大的反铁磁Kitaev相互作用和铁磁Heisenberg相互作用.我们的分析表明，该基态是一个位于反铁磁Kitaev自旋液体附近的有序相。角分辨光电子能谱，中子散射和光学电导率的实验影响进行了讨论。
2015-06-16 cond-mat.str-el
Generic spin model for the honeycomb iridates beyond the Kitaev limit
最近，Kitaev物理学的实现已经在蜂窝状铱酸盐的A2 IrO 3家族中寻求，其起源于通过边缘共享八面体的氧介导的交换。然而，对于j = 1/2的莫特绝缘体，在这些材料中，直接d轨道重叠的交换是相关的，并且有人建议应该将海森堡项添加到Kitaev模型中。在这里，我们提供了通用的最近邻自旋哈密顿时，氧介导的和直接重叠存在，包含键依赖的非对角交换除了海森堡和Kitaev条款。我们分析这个完整的模型，使用经典的技术和精确对角化的组合。在Kitaev极限附近，我们发现了新的磁相，120度和无公度螺旋序，以及锯齿形和条纹序的扩展区域。讨论了Na_2IrO_3和Li_2IrO_3的可能应用。
2014-03-14 cond-mat.str-el
Magnetic order and spin excitations in the Kitaev--Heisenberg model on the honeycomb lattice
本文研究了A_2IrO_3（A=Li，Na）化合物的准二维赝自旋1/2Kitaev-Heisenberg模型.自旋波激发谱，亚晶格磁化强度，和过渡温度计算在随机相位近似（RPA）为四个不同的有序相，观察到的参数空间的模型：反铁磁，条纹，铁磁，锯齿形相。的Néel温度和温度依赖性的亚晶格磁化强度进行了比较与实验数据Na 2 IrO 3。
2016-02-05 cond-mat.str-el
Functional renormalization group study of the Kitaev-$Γ$ model on the honeycomb lattice and emergent incommensurate magnetic correlations
Kitaev蜂窝模型的理论诞生对量子自旋液体的实验研究产生了决定性的影响，使人们对具有键方向相互作用的材料的合成产生了前所未有的关注。许多Kitaev材料，这被认为是港口基态参数接近Kitaev自旋液体，已被调查以来。然而，在这些材料中，Kitaev相互作用经常与非对角$Γ$相互作用携手并进--两者的竞争可能会产生磁有序的基态。为了帮助未来的材料研究，我们研究了自旋1/2 Kitaev- $Γ$模型在蜂窝晶格上的相图。采用赝费米子泛函重整化群方法，直接操作在热力学极限和捕获的热和量子涨落的联合作用，我们揭示了存在的扩展参数制度与新兴的无公度磁关联在有限温度下。我们补充我们的结果与额外的计算上的有限圆柱几何形状的周期性边界条件的影响，调查的无公度的顺序，从而提供了一个角度对以前的数值研究有限系统。
2021-05-07 cond-mat.str-el
Spin-1 Kitaev-Heisenberg model on a two-dimensional honeycomb lattice
利用密度矩阵重整化群方法，数值研究了二维蜂窝晶格上自旋为1的Kitaev-Heisenberg模型。通过调整Kitaev和Heisenberg交换耦合的相对值，我们得到了具有两个自旋液相和四个对称破缺相的完整相图。通过计算不存在海森堡相互作用的纯Kitaev点的中心荷，我们确定了自旋液相是无带隙的。与自旋为1/2的情况相比，自旋为1的情况下的无隙模的位置和数目有很大的不同。由于近似的$Z_2$局域守恒，测量每个元胞通量的威尔逊圈算符的期望值保持在1附近，并且在整个自旋液相中静态自旋-自旋关联保持在短程。
2019-11-28 cond-mat.str-el
Geometric description of the Kitaev honeycomb lattice model
人们普遍认为，拓扑超导体由于其电荷中性，只能用弯曲几何而不是规范场来解释。这种方法通常用于研究它们的性质，例如它们的能量流的行为。然而，目前还不知道如何准确地弯曲的几何形状可以描述实际的微观模型。在这里，我们证明了Kitaev蜂窝晶格模型，拓扑超导体，支持本地化的马约拉纳零模式在其涡旋激发的低能量特性，忠实地描述在黎曼-嘉当几何。特别是，我们分析表明，该模型的连续极限给出的Majorana版本的狄拉克哈密顿耦合到曲率和挠率。我们数值建立了各种各样的耦合的微观模型的几何描述的准确性。我们的工作为根据Kitaev模型的有效几何描述准确预测其动力学性质提供了机会。
2020-06-05 cond-mat.str-el hep-th
Thermal Hall signatures of non-Kitaev spin liquids in honeycomb Kitaev materials
激励最近激增的Kitaev材料讨论的场驱动现象，特别是有限的热霍尔效应的实验观察和理论建议的出现额外的自旋液相超出常规Kitaev自旋液体，我们开发的热霍尔效应的理论理解蜂窝Kitaev材料在磁场。我们的重点是具有自旋费米表面的无带隙U（1）自旋液体，它已被证明是场诱导相。我们证明，在存在的自旋允许的，第二邻居Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用这些自旋液体引起一个有限的，非量子化的，热霍尔电导在磁场。这种热霍尔效应的微观起源可以追溯到Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用和塞曼耦合的相互作用，它产生了内部U（1）规范通量，扭曲了出射自旋子的运动。我们认为，这种非量子化的热霍尔效应是一个通用的响应Kitaev模型的耦合范围。
2019-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Review of honeycomb-based Kitaev materials with zigzag magnetic ordering
本文综述了具有锯齿磁序的蜂窝结构Kitaev材料，重点介绍了从锯齿结构演化而来的多-$\mathbf{k}$磁结构及其理论进展，并提供了单$\mathbf{k}$和多$\mathbf{k}$变体的详细晶体学信息。
2024-10-14 cond-mat.str-el
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
Ordered states in the Kitaev-Heisenberg model: From 1D chains to 2D honeycomb
利用密度矩阵重整化群和Lanczos精确对角化方法研究了一维Kitaev-Heisenberg（KH）模型的基态.我们得到了一个丰富的基态相图之间的海森堡（$J=\cosϕ)$和Kitaev（$K=\sinϕ$）相互作用的比例的函数。根据比例的不同，系统表现出四种长程有序状态：铁磁- $z$，铁磁- $xy$，交错- $xy$，Néel- $z$，和两种液体状态：Tomonaga-Luttinger液体和螺旋- $xy$。两个Kitaev点$ϕ=\fracπ{2}$和$ϕ=\frac{3π}{2}$是奇异的。依赖于$ϕ$的相图与二维蜂窝晶格KH模型的相图相似。值得注意的是，所有的蜂窝格KH模型的有序状态可以解释的耦合KH链。在一维KH模型的框架下，我们还讨论了一种潜在的Kitaev材料--K-插层RuCl $_3$的磁结构。此外，我们还证明了一维KH哈密顿量的低激发可以用已知的六顶点模型和自旋波理论的结合来解释。
2018-01-08 cond-mat.str-el
Kitaev-like honeycomb magnets: Global phase behavior and emergent effective models
具有强自旋-轨道耦合的过渡金属离子化合物由于可能存在键阻相关的各向异性磁相互作用而引起人们的关注。一般来说，这种相互作用会导致复杂的相图，其中可能包括外来相，例如Kitaev自旋液体。在这里，我们报告我们的全面分析的全球相图的扩展Kitaev海森堡模型相关的蜂窝晶格化合物Na 2 IrO 3和α-RuCl 3。我们利用最近发展起来的自旋相干态的基础上，使我们能够解决任意自旋模式的集团基态通过精确对角化。相图中的全局趋势与哈密顿量的解析映射结合起来理解，这些解析映射揭示了与已知模型的特殊联系--海森堡、伊辛、基塔耶夫或蜂窝晶格上的罗盘模型--或者揭示了精确的无涨落基态的整个流形。最后，我们的研究可以作为一个方法的例子，可以应用到其他自旋模型与复杂的键依赖非海森堡相互作用。
2019-02-20 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
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
Quantum simulation and ground state preparation for the honeycomb Kitaev model
我们提出了一个量子协议，允许准备一个基态（GS）的蜂窝Kitaev模型。我们的方法有效地使用基本的对称性和拓扑纠错技术。它是基于稳定化过程，开发的中心化anterior，并利用涡基描述作为最有利的基于量子位的模拟。我们展示了高保真制备的自旋液体基态的原始Kitaev模型，得到了准确的GS为N=24自旋使用230个双量子位操作。然后，我们将变分法扩展到非零磁场，研究揭示相变的观测量和相关性。最后，我们进行动力学模拟，其中的基态准备打开了一个强相关动力学的研究路线，和一个潜在的量子优势。
2021-09-28 cond-mat.str-el quant-ph
Triplet FFLO Superconductivity in the doped Kitaev-Heisenberg Honeycomb Model
我们提供了四分之一填充周围蜂窝晶格上流动Kitaev-Heisenberg模型（反铁磁Kitaev耦合和铁磁Heisenberg耦合）中自旋三重态FFLO超导电性的分析和数值证据。在我们的模型中，强的自旋轨道耦合导致费米面在第一布里渊区出现6个非零动量的反转对称中心。我们展示了库珀对如何凝聚成这些非平凡的动量，导致超导序参量的空间调制。应用Ginzburg-Landau展开分析，我们发现超导体具有三个分离的简并基态，它们具有三种不同的自旋-三重态对。这幅图也被有限簇上的精确对角化所支持。
2015-11-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Constructing a variational ground state of matter fermions coupled to a vison pair in Kitaev's honeycomb model
University of Manchester（曼彻斯特大学）
该研究提出了一种构造Kitaev蜂窝模型中非平凡磁通配置基态的变分方法，并通过与精确对角化结果的比较验证了其有效性。
2025-12-01 cond-mat.str-el
Sudden quenching in the Kitaev honeycomb model: Study of defect and heat generation
研究了二维Kitaev蜂窝模型中量子临界点附近突然猝灭下的缺陷和热密度在热力学和非热力学极限下的行为。我们认为淬火从量子临界点到有间隙以及无间隙阶段。我们选择各向异性量子临界点线上的点以及这些线的不同交点作为猝灭开始的初始点。我们发现，缺陷和热密度显示预期的幂律缩放以及对数校正缩放（或尖点奇点）在某些情况下。在一些交叉点附近的标度行为的变化，表明有效的降维;这些点附近的标度行为取决于淬火过程中交叉的临界线的数量。所有的分析预测也验证了数值积分。
2012-09-01 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Kitaev Spin Liquid Candidate OsxCl3 Comprised of Honeycomb Nano-Domains
合成了化学式为OsxCl3（x = 0.81）的氯化锇，并对其晶体结构和热力学性质进行了研究。OsxCl3晶体呈CdCl2型层状结构，三角形晶格中平均部分被Os离子占据。然而，在微观尺度上，三角形晶格是由纳米域与蜂窝状排列的Os离子，如通过电子显微镜和拉曼散射实验观察到的。磁化强度和热容量的测量结果表明，没有磁性长程序下降到0.08 K，而在0.15 K的热容量宽峰可能表明在本地蜂窝晶格的短程顺序。OsxCl 3可能表现出Kitaev自旋液体的某些方面，这些方面被预期为锇的完美蜂窝晶格。
2020-09-16 cond-mat.str-el
Antiferromagnetic Kitaev Interaction in $f$-Electron Based Honeycomb Magnets
我们从理论上提出了一个家庭的$f$ -电子为基础的磁铁，实现Kitaev型键依赖各向异性相互作用。基于{ \it ab initio}计算，我们表明，$A_2$ PrO $_3$（$A$：碱金属）结晶在三斜晶系结构与蜂窝层的边缘共享PrO $_6$八面体。每个Pr $^{4+}$阳离子在$Γ_7$双重态中具有$4f$电子，其包括具有有效矩$J_{\rm eff}=1/2$的自旋-轨道纠缠Kramers对。利用{ \it ab initio}计算得到的Wannier轨道，我们发现对于轻碱金属$A$ =Li和Na，$J_{\rm eff}=1/2$磁矩之间的有效相互作用主要为{ \it反铁磁} Kitaev型，与之形成鲜明对比的是$4d$ -和$5d$ -电子基材料中的铁磁相互作用.我们的发现将为Kitaev自旋液体提供一个很难被发现的候选人访问的游乐场。
2018-07-04 cond-mat.str-el
Physical states and finite-size effects in Kitaev's honeycomb model: Bond disorder, spin excitations, and NMR lineshape
Kitaev在蜂窝格子上的罗盘模型实现了一种自旋液体，它的出射激发是色散的Majorana费米子和静态的Z_2规范通量。基于Pedrocchi，Chesi和Loss最近的一篇论文[Phys. Rev. B 84，165414（2011）]，我们讨论了Majorana表示中有限尺寸模拟的物理状态的适当选择。某些物理观测量获得大的有限尺寸效应，特别是如果基态是不是费米子自由，我们证明一般适用于系统中的无隙阶段和周期性的边界条件。为了说明我们的研究结果，我们计算有限尺寸系统的静态和动态自旋磁化率。具体来说，我们考虑随机键无序（保留了模型的溶解度），计算局部磁通间隙的分布，并提取NMR线形。我们还预测了一个过渡到一个随机通量状态，增加混乱。
2015-07-07 cond-mat.stat-mech 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
Observation of two types of anyons in the Kitaev honeycomb magnet
量子自旋液体是一种具有分数自旋激发的无序磁态。它最明显的例子是在一个精确求解的Kitaev蜂巢模型中发现的，在这个模型中，自旋翻转分解成两种类型的任意子，既不是费米子也不是玻色子的准粒子：一对规范通量和一个马约拉纳费米子。在这里，我们证明了这种分馏在Kitaev顺磁状态的蜂窝磁铁$α$ $_3$。由核磁共振测量的自旋激发间隙由预测的马约拉纳费米子贡献的立方的所施加的磁场，和一个有限的零场贡献匹配的规范磁通量间隙的预测大小。尽管自旋之间不可避免地存在非基塔耶夫相互作用，但所观察到的分裂成带隙任意子的现象在很宽的温度和磁场范围内都能存活，预计这将驱动系统走向无隙基态。这两个任意子的带隙性质对于它们在拓扑量子计算中的潜在应用至关重要。
2017-08-21 cond-mat.str-el
Global Phase Diagram of the Extended Kitaev-Heisenberg Model on Honeycomb Lattice
本文研究了扩展的Kitaev-Heisenberg（EKH）量子自旋模型，该模型是在最近提出的描述蜂窝状铱酸盐的KH模型中加入键依赖的非对角Heisenberg项.自旋算符的严格数学映射揭示了模型哈密顿量的内在对称性。采用基于张量网络的无偏纠缠重整化方法，得到了包含8个不同量子相的全局相图。利用自旋算符的对偶映射，可以清楚地理解整体相图中的各个磁相。最后，我们发现在多个磁相竞争最激烈的四临界区，一个价态固态出现为基态。
2015-01-28 cond-mat.str-el
Revealing divergent length scales using quantum Fisher information in the Kitaev honeycomb model
我们计算的量子费舍尔信息（QFI）与两个不同的本地运营商在Kitaev蜂窝模型，并发现发散行为在这些量的二阶导数相对于驱动参数在量子相变之间的有隙和无隙阶段的完全反铁磁和完全铁磁交换耦合。与局部磁化算子相关联的QFI的行为不同于与局部键合算子相关联的QFI，这取决于临界点是从有间隙侧还是无间隙侧接近。我们展示了如何在临界点处的QFI的二阶导数的行为可以理解在发散的长度尺度在局部发电机的放大器。
2020-11-02 cond-mat.str-el
Further insights into the thermodynamics of the Kitaev honeycomb model
在这里，我们重新审视的Kitaev量子自旋液体实现的蜂窝晶格上的热力学。我们要解决两个主要问题：首先，我们调查是否有可观察到的拓扑Majorana边界模式的Kitaev蜂窝模型的热力学签名。我们认为，对于时间反演不变的情况下，剩余的低温熵是这些马约拉纳边缘模式的主要热力学签名，并验证使用大规模的蒙特卡罗模拟，这是目前在完整的Kitaev模型的剩余熵。当时间反演对称性被破坏时，马约拉纳边缘模式可能在更直接的热力学测量中观察到，例如比热，尽管只有在远低于体隙的温度下。其次，我们研究了Kitaev模型中磁通激发的能量学和相应的热力学特征。具体而言，我们研究了圆柱体和环面几何形状的磁通相互作用的数值，并量化其对Kitaev自旋液体的热力学的影响，通过使用多项式拟合的平均通量能量作为通量密度的函数，并将其外推到热力学极限。通过比较这个模型的蒙特卡罗模拟，我们发现磁通相互作用有显着的定量影响的形状和低温峰的比热。
2021-02-04 cond-mat.str-el
