S=1/2随机海森堡链的动力学性质

我们使用数值技术研究具有随机交换耦合的海森堡自旋链在有限温度（$T$）下的动力学性质，该链在低能极限实现随机单态（RS）不动点。具体而言，我们研究动力学自旋结构因子$S(q,\omega)$，它可直接由非弹性中子散射实验探测，并在小$\omega$极限下通过自旋-晶格弛豫率$1/T_1$在核磁共振（NMR）实验中探测。我们的工作结合了三种互补方法：精确对角化、矩阵乘积态算法以及量子蒙特卡洛虚时间结果的随机解析延拓。与均匀系统不同——其低$T$下的低能激发仅限于接近$0$和$\pi$的$q$——我们的研究揭示了$S(q,\omega)$中贯穿整个布里渊区的连续窄带低能激发。在接近$q=\pi$处，这些激发的标度性质被RS理论很好地描述，但我们也观察到在远离$q=\pi$处所预测的$q$依赖性的某些方面存在不一致。此外，我们在$q=0$附近发现自旋扩散效应，其未被RS理论包含，但对平均$1/T_1$有不可忽略的贡献。为与NMR实验比较，我们考虑局域$1/T_1$值的分布，该分布较宽，近似由拉伸指数描述。其均值随$T$先减小，但在交叉温度以下开始增大并发散。尽管静态均匀磁化率也发现了类似发散行为，但这种$1/T_1$的发散行为从未在实验中被观测到。我们的结果表明，平均$1/T_1$的发散源于无序链中的稀有事件，并在实验中因可获取典型$1/T_1$值而被掩盖。