自旋-S Kitaev-Heisenberg模型的基态相图

基态为量子自旋液体（QSL）的Kitaev模型，最初是针对蜂窝晶格上自旋$S=1/2$的磁矩提出的。近年来，出于理论与实验兴趣，该模型已被推广至更高的$S$，但QSL基态对于一般$S$的稳定性尚未被系统阐明，尤其在其他附加相互作用存在时——这些相互作用在候选材料中不可避免。本文利用推广至一般$S$的赝费米子泛函重整化群方法，研究自旋-$S$ Kitaev-Heisenberg模型。我们表明，与$S=1/2$情形类似，更高$S$的相图在原始铁磁与反铁磁Kitaev模型附近包含QSL相，此外还有四个磁有序相。然而，我们发现QSL相随$S$增大迅速收缩，在$S\geq 2$时变得极窄近乎消失，而有序相之间的相边界几乎保持不变。我们的结果为寻找更高-$S$的Kitaev材料提供了参考。