論文の概要: Emergent magnetic order in the antiferromagnetic Kitaev model with a [111] field

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.03334v1
• Date: Mon, 6 Nov 2023 18:32:57 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-11-07 13:08:05.167464
• Title: Emergent magnetic order in the antiferromagnetic Kitaev model with a [111] field
• Title（参考訳）: 1111]磁場をもつ反強磁性キタエフ模型における創発的磁気秩序
• Authors: Will Holdhusen, Daniel Huerga, Gerardo Ortiz
• Abstract要約: 外部磁場の存在下でのキタエフスピン液体の運命は、現在の関心事である。 我々は[111]場における反強磁性キタエフモデルの量子位相図を調べるために階層平均場理論を用いる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The Kitaev spin liquid, stabilized as the ground state of the Kitaev honeycomb model, is a paradigmatic example of a topological $\mathbb{Z}_2$ quantum spin liquid. The fate of the Kitaev spin liquid in presence of an external magnetic field is a topic of current interest due to experiments, which apparently unveil a $\mathbb{Z}_2$ topological phase in the so-called Kitaev materials, and theoretical studies predicting the emergence of an intermediate quantum phase of debated nature before the appearance of a trivial partially polarized phase. In this work, we employ hierarchical mean-field theory, an algebraic and numerical method based on the use of clusters preserving relevant symmetries and short-range quantum correlations, to investigate the quantum phase diagram of the antiferromagnetic Kitaev's model in a [111] field. By using clusters of 24 sites, we predict that the Kitaev spin liquid transits through two intermediate phases characterized by stripe and chiral order, respectively, before entering the trivial partially polarized phase, differing from previous studies. We assess our results by performing exact diagonalization and computing the scaling of different observables, including the many-body Chern number and other topological quantities, thus establishing hierarchical mean-field theory as a method to study topological quantum spin liquids.
• Abstract（参考訳）: 北エフハニカムモデルの基底状態として安定化された北エフスピン液体は、トポロジカル$\mathbb{Z}_2$量子スピン液体のパラダイム的な例である。 外部磁場の存在下でのキタエフスピン液体の運命は、いわゆるキタエフ物質に$\mathbb{z}_2$位相相が現れる実験による現在の関心事であり、自明な部分偏光相が出現する前に議論された自然の中間量子相の出現を予測する理論的研究である。 本研究では,[111]場における反強磁性キータエフモデルの量子位相図を解析するために,関連する対称性と短距離量子相関を保存したクラスタを用いた階層平均場理論,代数的および数値的手法を用いる。 24部位のクラスターを用いて, 北エフスピン液体は, 従来の研究と異なり, 自明な部分分極相に入る前に, ストライプおよびキラル秩序を特徴とする2つの中間相を通過することを予測した。 本研究では,多体チャーン数やその他の位相量を含む異なる観測対象のスケールを計算することで,位相的量子スピン液体の研究方法として階層的平均場理論を確立した。

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