Kagome晶格上的手性自旋液体

我们研究了Kagome晶格上的最近邻$XXZ$海森堡量子反铁磁体。在此我们考虑几种微扰的效应：a）手性项，b）Dzyaloshinskii-Moriya项，以及c）Kagome晶格蝴蝶结上的环交换型项，并探究它们是否能支持手性自旋液体作为基态。用于研究这些哈密顿量的方法是一种通量附着变换，它将晶格上的自旋映射为与Kagome晶格上的Chern-Simons规范场耦合的费米子。这一变换要求我们在Kagome晶格上一致地定义Chern-Simons项。我们发现，即使在无均匀磁场的情况下，手性项也能导致手性自旋液体，在$XY$各向异性区域具有$\sxy = \frac{1}{2}$的有效自旋霍尔电导。Dzyaloshinskii-Moriya项也能导致类似的手性自旋液体，但仅当该项不太强时。外部磁场也有可能产生额外的平台期，这些平台期在$XY$区域也表现为手性自旋液体。最后，我们考虑了环交换项的效应，发现只要其耦合常数足够大，它就可能通过时间反演不变性的自发破缺触发向手性自旋液体的相变。