通过耦合拓扑自旋纹理实现 Yao-Lee 模型的涌现相

在与具有非零标量自旋磁性如天空线子等自旋纹理耦合的金属中，电子会经历有效向量势。这种耦合可产生 substantial 的场，导致显著的可观现象，包括拓扑霍尔效应。受此启发，我们考虑一种其中 Yao-Lee 模型中一个层面的 Majorana 费米子通过自旋-自旋相互作用与第二个层面的拓扑自旋纹理相互作用的双层模型。不同于 Kitaev 模型，Yao-Lee 模型保持可解析性，使我们能够进行蒙特卡罗模拟以确定其基态。我们的分析表明，天空线子晶体可导致各种 vison 晶体，这些晶体是具有 unusual 图案（如六角形图案）的 $\mathbb{Z}_2$ 通量的周期性排列。此外，Majorana 费米子从天空线子晶体中获得 substantial 的 Berry 相位，导致具有最高可达 $\nu =5$ 的有限 Chern 数的相。在单个天空线子缺陷的情况下，可实现相应的 vison 配置缺陷。这些缺陷在自旋液体为带隙时支持局域态。类似于天空线子晶体，螺旋自旋纹理也会产生多样化的 flux 晶体。然而，在这种情况下，大多数相都是无能隙的，只有少数是平凡带隙的。我们的结果凸显了拓扑自旋纹理与量子自旋液体中的分形准粒子之间相互作用所产生的丰富物理学。