kagome反铁磁体的动力学自旋关联

温度依赖的动力学自旋关联可通过多种实验技术轻易获取，有望为量子自旋液体及其他引人入胜的动力学态提供独特的指纹。本文深入研究了具有附加Dzyaloshinskii–Moriya（DM）相互作用的kagome晶格上反铁磁（AFM）海森堡自旋-1/2模型的温度依赖动力学自旋结构因子$S(\mathbf{q}, \omega)$。在多达$N = 30$个格点的晶格上使用有限温度Lanczos方法，我们发现即使没有DM相互作用，$120^\circ$反铁磁序参量的手性低能自旋涨落也主导了动力学响应。这导致$S(\mathbf{q}, \omega)$出现非平凡的频率依赖，并在扩展布里渊区的M点出现显著的低频模。加入面外DM相互作用$D^z$会引起各向异性的动力学响应、面内自旋涨落的软化，并最终在$D^z > 0.1 J$时出现共面反铁磁基态序。我们的结果与典型的kagome反铁磁体herbertsmithite上已有的非弹性中子散射和温度依赖核磁共振自旋晶格弛豫率（$1/T_1$）数据非常吻合，其中其微小$D^z$对动力学自旋关联的影响相当小；也与新型kagome反铁磁体YCu$_3$(OH)$_6$Cl$_3$上的$1/T_1$数据一致，其中发现其显著的$D^z \approx 0.25 J$相互作用强烈影响了自旋动力学。