Kitaev 蜂窝模型中由涡旋-涡旋相互作用诱导的拓扑液体成核

我们对拓扑量子液体的成核提供了全面的微观理解，这是一种非阿贝尔任意子之间的相互作用导致其转变为另一个拓扑相的普遍机制，我们在 Kitaev 蜂窝晶格模型的背景下对此进行了研究。对于排列在超晶格上的非阿贝尔涡旋激发，我们观察到若干不同的阿贝尔拓扑相的成核，并发现其特性取决于超晶格间距或自旋交换耦合等微观参数。通过将相互作用的涡旋超晶格重新表述为马约拉纳费米子零模的有效模型，我们证明了集体多任意子态的性质可以完全追溯到微观的涡旋两两相互作用。由于相互作用中存在 RKKY 型符号振荡，我们发现最近邻以外的长程相互作用能够影响集体态，因此为了获得全面的物理图像必须将其纳入考量。此类相互作用的普遍存在意味着，相应的结果应适用于 p 波超导体中形成 Abrikosov 晶格的涡旋、非阿贝尔量子霍尔态中形成 Wigner 晶格的准空穴，或规则阵列排列的拓扑纳米线。