量子科技中心_量科网

KJΓΓ′自旋模型——最初为理想P3̄1m对称性结构推导得出——长期以来是理解候选基塔耶夫材料的核心理论框架。然而在实际晶体中，这种理想几何结构无论是低温条件下还是受外部扰动时都鲜少实现，限制了该模型的定量适用性。本工作提出了一种完全广义化的自旋模型（标记为ϵ-KJΓΓ′），该模型明确纳入了任意晶格变形ϵ。所有自旋交换相互作用及其应变依赖系数均通过密度泛函理论计算和基于d5过渡金属离子的微观耦合常数推导获得。对于承受3%应变的α-RuCl3，新出现的交换通道强度已达到与未应变状态相当的量级。基于这些参数，该研究团队探究了应变驱动的竞争磁态间量子相变——包括锯齿形有序态与基塔耶夫量子自旋液体（KQSL）——并发现KQSL态内存在能作为基塔耶夫物理判据的应变诱导拓扑转变。此外，该团队对ϵ-KJΓΓ′模型的对称性分析不仅适用于α-RuCl3等d5离子体系，还可推广至含钴化合物等d7系统。