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整数自旋 Heisenberg-Kitaev 模型中的手性玻色子量子自旋液

强关联电子 2026-05-19 v2

摘要

我们受益于在整数自旋 SS 的 Heisenberg-Kitaev 模型上寻找玻色子量子自旋液的可能性,推导了包含单瓣和三瓣配对通道的 Schwinger 玻色子均场理论,同时包含晃动和配对算子。此处的混合构造通过与 S3/2S \leq 3/2 Heisenberg-Kitaev 模型的精确对角化能量的良好比较以及在大 SS 处获得的完美匹配 Luttinger-Tisza 半经典能量来合理化。我们发现靠近 Kitaev 点的各种竞争的有间隙量子自旋液。通过将其自旋激发谱与从精确对角化得到的动态结构因子进行比较,我们允许我们识别该模型的物理自旋液 {\it Ansatz}。特别是,我们识别出一种手性量子自旋液态,其自旋激发谱与精确对角化数据高度吻合,并且可存活至较大的自旋 S2S \lesssim 2。我们提出这一状态是整数自旋 SS 抗磁性 Kitaev 模型的一个有前景的量子自旋液候选,可能在 S=1S=1 Kitaev 材料 A3A_3Ni2_2XO6_6 和 KNiAsO4_4 中实现。

关键词

引用

@article{arxiv.2405.10731,
  title  = {Chiral bosonic quantum spin liquid in the integer-spin Heisenberg-Kitaev model},
  author = {Arnaud Ralko and Jaime Merino},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2405.10731},
  year   = {2026}
}

备注

13 pages, 11 figures