三角 Kitaev-Heisenberg 模型中的全局相图、可能的手性自旋液体与拓扑超导

本文研究了三角晶格上未掺杂及掺杂 Kitaev-Heisenberg 模型的可能基态。对于未掺杂系统，结合数值精确对角化计算与四子晶格变换分析，在全局相图中提出了一种可能的奇异相以及四种磁有序相，包括共线条纹图案和非共线螺旋图案。利用 Schwinger-费米子平均场方法进一步研究了反铁磁 (AF) Kitaev 点附近的奇异相，发现了一种具有 Chern 数 $\pm2$ 且能量上有利的 $Z_2$ 手性自旋液体作为有望的候选者。在有限掺杂下，我们发现 AF Heisenberg 耦合支持 $s$ 波或 $d_{x^2-y^2}+id_{xy}$ 波超导 (SC)，而 AF 和铁磁 Kitaev 相互作用则分别有利于 $d_{x^2-y^2}+id_{xy}$ 波 SC 和时间反演不变的拓扑 $p$ 波 SC。文中还讨论了可能的实验实现及相关候选材料。