准极化子的化学势

我们采用旋转不变的自旋-晶格耦合形式，推导了在共线铁磁体 (FM) 和反铁磁体 (AFM) 中的准极化子（magnon polaron）化学势的严格定义，适用于磁弹性散射在准粒子非守恒弛豫过程的时间尺度远小于等离子体声子平衡的时间尺度。虽然我们的微观框架适用于通用的准极化子-声子相互作用，但本文聚焦于高对称晶体，其中两个横向声学模式形成退化二重态。该二重态可组合成圆极化声子，使耦合的手性选择性凸显：FM 准极化子模式仅与共旋转声子杂交，而在共线 AFM 中，每个手性相反的准极化子分支与同手性声子耦合。我们证明，在 FM 和 AFM 系统中，都由单一守恒轴向角动量的化学势支配准极化子气体。FM 中，两个杂交分支在共旋转子部门共享该化学势，权重为其准磁分数；AFM 中，四个准极化子分支分为两个手性子部门，携带相反的角动量并与同一化学势以相反符号耦合。建立在该微观热力学框架基础上，我们构建了准极化子的玻尔兹曼输运理论，推导了连续插值到脱耦合极限并再现前驱工作中所基于的准极化子输运框架的角动量和热流紧凑表达式。