反铁磁Kitaev模型中Majorana自旋液体的磁场稳定性
强关联电子
2020-07-01 v1
摘要
磁场可在Kitaev自旋系统中引发大量现象，例如在二维和三维空间中非平庸自旋液体的形成。对于原始的蜂窝状Kitaev模型，最近已观察到键方向交换的符号对场诱导物理至关重要，反铁磁耦合在低温隙态Kitaev自旋液体与高场极化态之间产生了一个中间自旋液体区，而铁磁耦合模型中没有该区域。在此，通过对指向[001]方向的磁场采用Majorana平均场方法，我们系统研究了多种二维和三维晶格几何中场诱导的自旋液体相。我们发现反铁磁耦合通常导致(i)比铁磁耦合在场中稳定得多的自旋液体相，以及(ii)由Majorana能带结构拓扑变化引起的中间自旋液体相。对平均场参数的仔细考察揭示，中间相的出现是由于场驱动的“有效”键能量参数的符号改变。我们的结果清晰地展示了反铁磁Kitaev模型相较于铁磁对应物的Majorana物理的丰富性。
引用
@article{arxiv.2004.00640,
title = {Field stability of Majorana spin liquids in antiferromagnetic Kitaev models},
author = {Christoph Berke and Simon Trebst and Ciarán Hickey},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.00640},
year = {2020}
}
备注
14 pages, 17 figures, Appendix: 6 pages, 4 figures