场诱导自旋液体态中接近半量子化的热霍尔效应的鲁棒性

分数化激发的热特征量是量子自旋液体（QSLs）的指纹。在 $J_{eff}=1/2$ 蜂窝磁体 $\alpha$-RuCl$_3$ 中，当施加沿 a 轴大于临界场 $H_{C2} \approx$ 7 T 的面内磁场 $H_{||}$ 时，会出现 QSL 态，其中热霍尔电导率（$k_{XY}/T$）被报道取半量子化值 $k_{HQ}/T$。该发现被讨论为 Kitaev QSL 所预言的涌现 Majorana 边缘模的签名。然而，半量子化信号的 $H_{||}$- 和 $T$-范围及其与 Majorana 边缘模的关联仍在争论中。本文我们对 $\alpha$-RuCl$_3$ 中 $H_{||}$ 高达 13 T、$T$ 低至 250 mK 的 $k_{XY}/T$ 进行了综合研究，揭示了在 $H_{C2}$ 之上存在 $k_{XY}/T \approx k_{HQ}/T$ 的相图扩展区域，特别是在 $H_{||}$ > 10 T 且 $T$ < 6.5 K 的准平台状平面内。从 7 T 到约 10 T，$k_{XY}/T$ 在冷却至最低温度时抑制为零，无任何准平台行为，并与纵向热导率（$k_{XX}$）和约 10 T 处磁化的复杂异常相关。结果支持具有半量子化 $k_{XY}/T$ 的拓扑态，并暗示在 RuCl$_3$ 中 $H_{C2}$ 之外与交叉或弱相变的相互作用。