Heisenberg-Kitaev相互作用在自旋1/2量子簇中的精确本征值与实验标志

我们研究了自旋1/2耦合三角形、星形四角形和四面体的热力学及能态。通过含有Kitaev相互作用的Heisenberg哈密顿量，探讨了Kitaev相互作用的热力学特征。我们的结果表明，引入Kitaev相互作用会在J/K比值较大时，产生热容的第二个斯卡特克异常。Kitaev项还引入了相对于磁场的非线性本征值，使簇体系趋向于类似非完全帕schen-巴克效应的 regime，并沿着强鲁棍热力学行为触发第一阶和第二阶量子相变。通过这一方法，我们提供了解析解，为理解Kitaev相互作用（包括分子磁体和扩展系统如六边形或卡戈克晶格）提供了洞察。此外，我们提供了用于检测簇体系中Kitaev相互作用的实验测量方法的见解。