掺杂 Kitaev-Heisenberg 模型中的配对倾向

我们研究了空穴掺杂对蜂窝格子上 Kitaev-Heisenberg 模型的影响。我们在 $t-J-K$ 模型框架内，利用三脚柱上的密度矩阵正交化重正化群计算，探讨了配对倾向及相关函数。在纯 Kitaev 模型中实现了半填充时的量子自旋液相，我们发现仅在hopping 值较低时（即空穴运动缓慢时）才会发生两个空穴的结合。我们理论上验证，在空穴不可移动的极限中，配对形成（此时纯 Kitaev 模型恰好可解）。当将hopping固定在中间、较为现实的值上，仅通过调节Heisenberg 与 Kitaev 相互作用强度，我们发现配对倾向仅出现在Néel相。这与先前的均匀场计算结果不同，凸显了在广义 Kitaev 模型中考虑掺杂体动能的重要性。有趣的是，我们还在模型参数的整个研究范围内发现了对称密度波形成的迹象，即在实空间中呈现电荷密度、自旋-自旋以及对偶-对偶相关性的周期性调制。此外，我们还对不同掺杂水平下的各种相关性进行了比较研究。最后，我们讨论了该物理现象在量子材料和异质结构中的可观测性。