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自旋 1/2 链中的反常与常规输运:交流电导率

强关联电子 2018-08-17 v2 介观与纳米尺度物理

摘要

我们使用结合精确求和定则与审慎选取的 Ansätze 的混合方法,研究由可积 XXZ 模型支配的、有和无可积性破缺扰动的各向异性自旋-1/21/2 链在高温(TT\to \infty)下的磁化输运。在可积 XXZ 模型中,我们发现 (i) 各向同性(海森堡)点处的超扩散,其频率依赖电导率 σ(ω0)ωα \sigma'(\omega\to 0) \sim |\omega|^{\alpha},其中 α=3/7\alpha=-3/7,与近期 tt-DMRG 计算在数值上紧密吻合;(ii) 从模型 XY 极限下的 α=1+\alpha=-1^+ 到伊辛 regime 内 α>0\alpha>0 的连续漂移指数;以及 (iii) 在伊辛极限深处的 XY 耦合处饱和的扩散常数。我们考虑两类可积性破缺扰动——简单的次近邻自旋翻转项(J2J_2)和自旋链费米子粒子表示中自然的辅助三自旋变体(t2t_2)。在第一种情况下,我们发现 σ(ω)\sigma'(\omega)J2J_2 符号的显著敏感性:对于 J2>0J_2>0,低频谱权重增强且 α\alpha 量级明显上移。或许更令人惊讶的是,我们发现对于一定范围的 J2<0J_2<0 存在亚扩散(α>0\alpha>0)。相比之下,\enquote{费米子}三自旋扰动的效果是符号对称的;该扰动产生清晰可观测的流体力学弛豫。在可积性破缺项强度很大 J2±J_2\to \pm \infty 时,问题有效为非相互作用的(费米子在奇和偶子格点上跳跃),我们发现 α1\alpha\to -1 的行为,令人联想到 XXZ 链的 XY 极限。精确对角化研究在很大程度上证实了这些中频发现。

关键词

引用

@article{arxiv.1711.11214,
  title  = {Anomalous and regular transport in spin 1/2 chains: AC conductivity},
  author = {Ramsés J. Sánchez and Vipin Kerala Varma and Vadim Oganesyan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1711.11214},
  year   = {2018}
}

备注

2-column format, 17 pages, 58 references, 8 figures