磁性有序 Kitaev 磁体中的准量子自旋液体与马约拉纳连续谱

我们研究靠近 Kitaev 量子自旋液体（KQSL）的磁性有序相中的自旋激发谱。虽然低能普适特征应由磁性有序性决定，但非普适的高能特征在 KQSL 及相邻相中表现出显著相似性。因此，我们在 Stoner 样理论中使用马约拉纳兼素子研究扩展 Kitaev 模型，并在随机相近似下计算非弹性中子散射（INS）强度。首先，我们对比抗磁性（AFM）Heisenberg 模型并恢复 AFM 序并伴随线性 Goldstone 模。随后我们探索相图，其定性结果与先前数值结果一致。特别地，马约拉纳兼素子理论准确捕捉 Kitaev-Heisenberg 极限下的 Order-by-Disorder 效应。我们还发现靠近相关磁性序的高对称性 Brillouin 区（BZ）点的大规模 INS 强度。在中高能范围，宽广的多马约拉纳连续谱在整个 BZ 中出现，提供了一种超越传统多磁子衰减情形的磁子衰减和谱宽化的不同机制。最后，我们研究了候选 Kitaev 材料 $\alpha$-RuCl$_3$ 的模型哈密顿量。螺旋基底态在定性上与实验一致，其在外部磁场下的稳定性在场的方向上显示出强烈各向异性，且恢复类似实验观察到的宽广散射连续谱。