Kitaev 自旋液体中声子动力学的温度演化

本文给出有限温度下蜂窝状 Kitaev 自旋模型中声子动力学的研究。我们表明，Kitaev 自旋液体的分数化自旋激发——巡游 Majorana 费米子与静态 $Z_2$ 磁通——对声子动力学具有不同影响，这使得声子动力学成为探索 Kitaev 自旋液体候选材料的有力工具。特别地，我们将聚焦于分数化激发在声衰减与声子霍尔黏度的热力学行为中的特征：前者描述声子衰变为分数化激发，后者是对声学声子的时间反演对称性破缺的首阶效应。我们发现，衰减系数的角依赖及其大小被 $Z_2$ 磁通的热激发所修正。该效应强度强烈依赖于表征低能 Majorana 费米子的声速与费米速度的相对大小。我们还表明，霍尔黏度被有限温度下 $Z_2$ 磁通密度的增加而强烈抑制。所有这些观测反映了由 $Z_2$ 磁通引入的对 Majorana 费米子的演生无序效应。我们的分析基于低温零磁通 sector 的互补解析计算，以及中高温非均匀磁通 sector 下采用分层蒙特卡洛 (strMC) 方法的数值计算。