α-RuCl$_3$ 有限场 K$\Gamma$ 模型中的量子液晶

我们研究称为 K$\Gamma$ 模型的扩展 Kitaev 模型，采用微扰展开结合受控良好的平均场近似以及前沿的精确对角化方法。在相图中，我们发现了向列型 Kitaev 自旋液体和 Kekulé Kitaev 自旋液体。前者潜在地解释了在 α-RuCl$_3$ 中实验观测到的零陈数高场向列态，即便对于足够小的 $\Gamma/|K|$ 值也是如此。后者在其 $Z_3$ 涡核中具有 Majorana 零模，可通过畴壁运动进行潜在调控。这为 K$\Gamma$ 模型中的量子液晶相在拓扑量子计算中的应用开辟了可能。