Kitaev双层中的具有拓扑序的反铁磁体

基于反铁磁性的最新进展，我们发展了一个具有Kitaev类相互作用的高度frustrated磁模型，整合了量子自旋液体和反铁磁体的关键方面。虽然基态是无能隙的量子自旋液体，但我们的分析表明，在引入额外相互作用使激发谱打开能隙后，反铁磁局域序涌现出来。这种磁分裂的拓扑反铁磁体具有分数化费米子激发，其动量依赖分裂，与标准反铁磁体和Kitaev自旋液体形成鲜明对比。此外，我们还发现了另外两种反铁磁相，包括一种在无局域序情况下表现出分裂的伪反铁磁体，以及一种仅具有一种类型分数化激发的半反铁磁体，类似于半金属。我们讨论了探测这些相的实验方法，包括层依赖的自旋和热传输。我们的结果揭示了反铁磁性与量子磁体中分数化激发之间相互作用所产生的丰富物理。