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[111] 场下反铁磁 Kitaev 模型中涌现的磁序

强关联电子 2026-05-04 v1 量子物理

摘要

作为 Kitaev 蜂窝模型基态稳定的 Kitaev 自旋液体,是拓扑 Z2\mathbb{Z}_2 量子自旋液体的典范例子。在外磁场存在下 Kitaev 自旋液体的命运是当前的关注课题,因为实验显然在所谓 Kitaev 材料中揭示出 Z2\mathbb{Z}_2 拓扑相,且理论研究预测在出现平庸部分极化相之前会涌现一个性质有争议的中间量子相。在本工作中,我们采用分层平均场理论——一种基于使用保持相关对称性与短程量子关联的团簇的代数与数值方法——来研究 [111] 场下反铁磁 Kitaev 模型的量子相图。通过使用 24 个格点的团簇,我们预测 Kitaev 自旋液体在进入平庸部分极化相之前,会经过分别具有条纹序与手征序的两个中间相,这与先前研究不同。我们通过精确对角化并计算包括多体陈数与其他拓扑量在内的不同观测量标度来验证我们的结果,从而确立分层平均场理论作为一种研究拓扑量子自旋液体的方法。

关键词

引用

@article{arxiv.2311.03334,
  title  = {Emergent magnetic order in the antiferromagnetic Kitaev model with a [111] field},
  author = {Will Holdhusen and Daniel Huerga and Gerardo Ortiz},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2311.03334},
  year   = {2026}
}