利用二阶二维光谱探测 Kitaev 蜂窝自旋液体中的 Majorana 波函数

二维相干太赫兹光谱(2DCS)已成为探测量子材料中激发的性质、耦合与寿命的有力工具。因此,它有望通过直接探测量子磁体中自旋液体态奇异分数化激发的性质来识别其独特特征。在此,我们计算了 Kitaev 蜂窝模型的二阶 2DCS,并证明当使用交叉光偏振时,不同的自旋液体指纹已出现在这一最低阶非线性响应 $\chi^{(2)}_{yzx}(\omega_1, \omega_2)$ 中。我们进一步将非对角 2DCS 峰与由 $\mathbb{Z}_2$ 磁通激发俘获的物质的 Majorana 激发的局域化性质联系起来,并表明 2DCS 由此直接探测 Majorana 波函数的反参与比。通过提供自旋液体态在二维光谱中可实验观测的特征,我们的工作可指导未来针对 Kitaev 磁体的 2DCS 实验。