自旋 -1/2 反铁磁海森堡链中自旋子的安德森局域化

安德森局域化是波物理中的一种普遍现象，源于多重散射路径之间的干涉 [1,2]。该现象最初是针对晶体中的电子提出的，但后来也在光 [3-5]、微波 [6]、超声波 [7,8] 和超冷原子 [9-12] 中观察到。实际上，在晶体中除了电子外，还可能存在其他准粒子，如磁振子 (magnons) 和自旋子 (spinons)。然而，迄今为止对这些磁激发的安德森局域化的探索十分罕见。在此，我们报告了首次在苯甲酸铜（一种理想的自旋 -1/2 反铁磁海森堡链化合物）中通过超低温比热和热导率测量观察到自旋子局域化。我们发现，虽然自旋子比热 $C_s$ 表现出直至 50 mK 的线性温度依赖性，但自旋子热导率 $\kappa_s$ 仅表现出直至 300 mK 的线性温度依赖性。在 300 mK 以下，$\kappa_s/T$ 迅速下降并在约 100 mK 处消失，这是安德森局域化的明确证据。我们的发现为研究凝聚态物理中的这一基本现象打开了新的窗口。