Kitaev双层和moiré超晶格中精确可解的自旋液体

基于近期moiré超晶格的进展，我们提出了一种在双层蜂窝晶格上具有Kitaev型相互作用的精确可解模型，适用于AA堆垛和moiré超晶格。通过蒙特卡洛模拟和变分分析，我们发现了一系列丰富的相，其中层内和层间的Z2通量（vison）在基态中呈周期性排列，由层间耦合和面外外部磁场调控。我们进一步将模型扩展到moiré超晶格，在蜂窝晶格的两个不同扭转中心C3z和C6z周围的各种公度扭转角下。我们的模拟揭示了与moiré单胞中AA或AB堆垛区域相关的plaquette值的一般排列。此外，我们发现根据扭转角、扭转中心和层间耦合的不同，moiré超晶格可以表现出多种有隙和无隙自旋液体相，并且也可以承载角模式和边模式。我们的结果揭示了精确可解量子自旋液体在双层和扭转双层模型中的丰富物理。