二维量子反铁磁体中磁性极化子的动力学形成

我们在数值上研究了方晶格上 $t-J$ 模型中单个空穴的实时动力学。起初，空穴以正比于跳跃矩阵元的速率弹道式扩散。在中等到较长时间，维度以及自旋背景决定了空穴动力学。在二维量子反铁磁体基态中产生的空穴在长时间后再次以弹道式传播，但速率正比于自旋交换耦合，显示出磁性极化子的形成。我们借助部分子构造给出了该动力学的直观解释，其与数值模拟在定量上吻合良好。在无限温度且无自旋交换耦合的极限下，该动力学可由 Bethe 晶格上的量子随机行走近似。加入 Ising 相互作用对应于有效无序势，可显著减缓空穴传播，与次扩散动力学一致。