三维 Kitaev 模型中的无隙 Z2 自旋液体分类
强关联电子
2016-07-12 v3
摘要
受阻挫量子磁体可容纳非常规自旋液体基态,其中基本磁矩分数化为新的涌现自由度。尽管量子数的分数化是现代凝聚态物理中反复出现的主题之一,设计追踪该现象的可控解析框架常具挑战。一个显著例外是精确可解的 Kitaev 模型,其中自旋自由度分数化为马约拉纳费米子和 Z2 规范场。在此我们讨论三维 Kitaev 模型中的分数化物理,并证明巡游马约拉纳费米子通常形成(半)金属,其根据底层晶格结构,展现马约拉纳费米面、节线或拓扑保护的外尔节点。我们表明这些马约拉纳金属的性质可由给定晶格的投影时间反演和空间反演对称性的基本对称性分析推导。这使我们能全面分类三维中最基本三配位晶格的 Kitaev 模型无隙自旋液体。我们通过讨论时间反演对称破缺与额外相互作用的影响进一步扩展该分类。
引用
@article{arxiv.1511.05569,
title = {Classification of gapless Z2 spin liquids in three-dimensional Kitaev models},
author = {Kevin O'Brien and Maria Hermanns and Simon Trebst},
journal= {arXiv preprint arXiv:1511.05569},
year = {2016}
}
备注
36 pages, 62 figures, VESTA-files for all lattice structures included in the ancillary material; corrected lattice definition for (8,3)a