Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用在六角形自旋液体中的 Dirac 节点固定
强关联电子
2026-04-20 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
最近对六角形自旋液体候选材料 YCOB 的实验表明， Dirac 费米子自旋激元位于磁化平台 1/9 处。理论表明，这些自旋激元是带电中性自旋 1/2 的激元，在 2π/3 flux 中形成，其单元胞被三倍化。一般情况下，预期会出现能隙，且该系统的 Dirac 节点没有对称性保护。于是出现了一个问题：节点由什么原因引起，并如何稳定。本文提出一种由 Dzyaloshinskii-Moriya (DM) 相互作用驱动的节点创建和节点固定机制。采用 Gutzwiller 投影变分蒙特卡洛计算，我们展示了 DM 相互作用在自旋谱中诱导能隙闭合相变。当能带被翻转时，Chern 数发生变化。结合 DM 产生的内部规范通量，与自旋轨道磁化的耦合抵消了能隙重新开启。这一相互作用在参数范围内的结果是一种固定 Dirac 节点的机制，与通常由对称性保护的固定机制不同。
引用
@article{arxiv.2503.11834,
title = {Dirac node pinning from Dzyaloshinskii-Moriya interactions in a Kagome spin liquid},
author = {Ajesh Kumar and Byungmin Kang and Patrick A. Lee},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.11834},
year = {2026}
}
备注
5+2 pages, 4+3 figures. v2 adds references, expands discussion of DM-induced gauge flux, and adds a figure on system-size dependence to Appendix A