Kitaev 量子自旋液体中无自旋极化的 Majorana 介导自旋输运

我们通过基于含时 Majorana 平均场理论考察具有锯齿形结构的 Kitaev 自旋系统的实时与实空间动力学，研究通过量子自旋液体（QSL）的自旋输运。在向其中一条边缘引入磁场脉冲后，尽管 Kitaev QSL 区域未诱导出自旋矩，相反边缘区域的自旋矩被激发。这一异常自旋输运源于以下事实：在 Kitaev 系统中 $S=1/2$ 自旋被分化为巡游与局域 Majorana 费米子。尽管两类 Majorana 费米子均被磁脉冲激发，仅巡游 Majorana 费米子在无自旋激发的情况下流经体相，从而导致 Kitaev 系统中的自旋输运。我们还利用精确对角化证明，即便在含海森堡相互作用的系统中也可观测到该现象。