論文の概要: $\mathbb Z_2$ spin liquids in the higher spin-$S$ Kitaev honeycomb model: An exact deconfined $\mathbb Z_2$ gauge structure in a non-integrable model

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.00053v2
• Date: Thu, 13 Apr 2023 20:15:58 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-17 16:35:03.738543
• Title: $\mathbb Z_2$ spin liquids in the higher spin-$S$ Kitaev honeycomb model: An exact deconfined $\mathbb Z_2$ gauge structure in a non-integrable model
• Title（参考訳）: 高スピンs$s$kitaev honeycombモデルにおける$\mathbb z_2$スピン液体--非可積分モデルにおける正確な$\mathbb z_2$ゲージ構造
• Authors: Han Ma
• Abstract要約: フェルミオン$mathbb Z$ゲージ電荷は常に分解されることを証明し、したがって半整数スピン北エフ模型は非自明なスピン基底状態を持つ。 一方、整数スピンモデルのボソニック$mathbb Z$ゲージ電荷は、凝縮し、自明な積状態をもたらす。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.0178765779788486
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The higher spin Kitaev model prominently features the extensive locally conserved quantities the same as the spin-$1/2$ Kitaev honeycomb model, although it is not exactly solvable. It remains an open question regarding the physical meaning of these conserved quantities in the higher spin model. In this Letter, by introducing a Majorana parton construction for a general spin-$S$ we uncover that these conserved quantities are exactly the $\mathbb Z_2$ gauge fluxes in the general spin-$S$ model, including the case of spin-$1/2$. Particularly, we find an even-odd effect that the $\mathbb Z_2$ gauge charges are fermions in the half integer spin model, but are bosons in the integer spin model. We further prove that the fermionic $\mathbb Z_2$ gauge charges are always deconfined; hence the half integer spin Kitaev model would have non-trivial spin liquid ground states regardless of interaction strengths in the Hamiltonian. The bosonic $\mathbb Z_2$ gauge charges of the integer spin model, on the other hand, could condense, leading to a trivial product state, and this is indeed the case at the anisotropic limit of the model.
• Abstract（参考訳）: より高いスピン・キタエフモデルは、スピン-1/2$・キタエフ・ハニカムモデルと同じ広範な局所保存量を特徴としているが、正確には解くことはできない。 より高いスピンモデルにおけるこれらの保存量の物理的意味について、未解決の疑問が残る。 このレターでは、一般スピン-S$に対するマヨアナパルトン構成を導入することにより、これらの保存量が、スピン-1/2$の場合を含む一般的なスピン-S$モデルのちょうど$\mathbb Z_2$ゲージ束であることを明らかにする。 特に、$\mathbb z_2$ゲージの電荷が半整数スピンモデルではフェルミオンであるが、整数スピンモデルではボソンであるような偶奇な効果が見いだされる。 さらに、フェルミオン$\mathbb Z_2$ゲージ電荷が常に分解されることを証明し、したがって半整数スピン・キタエフ模型はハミルトニアンの相互作用強度に関係なく非自明なスピン基底状態を持つ。 一方、整数スピンモデルのボソニック$\mathbb z_2$ゲージ電荷は凝縮し、自明な積状態となる可能性があり、これは確かにモデルの異方性極限の場合である。

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