磁场下反铁磁Kitaev模型中的稳健非阿贝尔自旋液体及可能存在的中间相

我们研究了受磁场作用的二维(2D) Kitaev蜂窝模型中非阿贝尔拓扑手性自旋液体相。通过结合密度矩阵重整化群(DMRG)和精确对角化(ED)，我们研究了能谱、纠缠、拓扑简并度以及Wilson圈算符的期望值，从而实现了稳健的表征。铁磁(FM) Kitaev自旋液体在塞曼能量为$H_*^\text{FM} \approx 0.02$的弱磁场下即被破坏，而反铁磁(AFM)自旋液体在高达一个数量级大小的磁场$H_*^\text{AFM} \approx 0.2$下仍保持稳健。有趣的是，在更大的磁场$H_*^\text{AFM} < H < H_{**}^\text{AFM}$范围内，观察到中间的无能隙相，随后发生第二次相变进入高场部分极化顺磁体。我们将这一丰富的相图以及AFM Kitaev模型中手性拓扑相的显著稳定性归因于强自旋轨道耦合与磁场增强的阻挫之间的相互作用。我们的发现表明与近期磁场下RuCl$_3$的实验相关。