整数スピンハイゼンベルグ-キタエフモデルにおけるキラルボソニック量子スピン液体

ハニカム格子上の整数スピン-S ハイゼンベルグ-キタエフモデルでボソニック量子スピン液体を見つける可能性に動機づけられて、ホッピングとペアリング作用素を同等に含むシングレットおよびトリプレットペアリングチャネルを含むシュウィンガーボソン平均場理論を導出します。ここで導入された混成構造は、S 3/2 ハイゼンベルグ-キタエフモデルの正確な対角化エネルギーとの良好な比較によって正当化され、大スピンSで得られたルティンジャー-ティザ半古典エネルギーとの完全な一致になります。キタエフ点近くにはさまざまな競合するギャップのある量子スピン液体が見つかります。それらのスピン励起スペクトルを正確な対角化から得られる動的構造因子と比較することで、モデルの物理的スピン液体アンサッツを特定することができます。特に、スピン励起スペクトルが正確な対角化データに密接に従い、大きなスピンS 2まで生き残るキラル量子スピン液体状態を特定します。この状態を、S=1 キタエフ材料 A₃Ni₂XO₆ および KNiAsO₄ で実現される可能性のある整数スピン-S アンチフェロマグネティックキタエフモデルの有望な量子スピン液体候補として提案します。