三维Kitaev模型中有限温度下的手性自旋液体

通过无偏蒙特卡洛模拟研究了三维手性自旋液体（CSLs）以及到顺磁体的热相变。对于扩展到被称为超九边形晶格（hypernonagon lattice）的三维三配位网络的 Kitaev 模型，我们在两种不同各向异性极限下推导了低能有效模型。我们展示了称为通量的涌现 $Z_2$ 自由度的有效相互作用在一种极限中是无阻挫的，而在另一种极限中是高度阻挫的。在两种情况下，我们发现到 CSL 的一级相变，其中时间反演和宇称对称性自发破缺。然而，在阻挫情况下，CSL 态非常奇异——通量构型是亚广延简并的，同时显示出具有破缺 $C_3$ 旋转对称性的方向序。我们的结果提供了三维 CSL 的两个对比原型，两者都允许对热力学进行无近似模拟。