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Orbital magnetic field effects in Mott insulators with strong spin-orbit coupling

机译：具有强大自旋轨道耦合的Mott绝缘体中的轨道磁场效应

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摘要

We study the effect of a magnetic field on the low-energy description of Mott insulators with strong spin-orbit (SO) coupling. In contrast to the standard case of the Hubbard model without SO coupling, we show that Peierls phases can modulate the magnetic exchange at leading order in the interaction. Our mechanism crucially depends on the existence of distinct exchange paths between neighboring magnetic ions enclosing a well-defined area. Thus it will generically be present in any solid state realization of the Kitaev model and its extensions. We explicitly calculate the variation of the exchange constants of the so-called JK Gamma model as a function of the magnetic flux. We discuss experimental implications of our findings for various settings of candidate Kitaev spin liquids.
机译：我们研究了磁场对具有强旋转轨道（SO）耦合的Mott绝缘体的低能量描述的影响。与Hubbard模型的标准情况相比，没有如此耦合，我们表明Peierls阶段可以在相互作用中以前导顺序调制磁交换。我们的机构至关重要取决于附着围绕着定义区域的相邻磁离子之间的不同交换路径的存在。因此，它将慷慨地存在于Kitaev模型及其扩展的任何固态实现中。我们明确地计算所谓的JK伽马模型的交换常数作为磁通量的函数的变化。我们讨论我们的研究结果对候选Kitaev旋转液体的各种环境的实验影响。

著录项

  • 来源
    《Physical review》 |2019年第14期|144403.1-144403.6|共6页
  • 作者

    Natori Willian M. H.; Moessner Roderich; Knolle Johannes;

  • 作者单位

    Imperial Coll London Blackett Lab London SW7 2AZ England;

    Max Planck Inst Phys Komplexer Syst Nothnitzer Str 38 D-01187 Dresden Germany;

    Imperial Coll London Blackett Lab London SW7 2AZ England;

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