平方晶格上自旋-1/2 J1-J2 模型有序相中的元激发

我们使用最近提出的四自旋键算符技术（BOT）来讨论受挫自旋-$\frac12$ $J_1$--$J_2$ 平方晶格海森堡反铁磁体在 $J_2<0.4J_1$（即 Néel 有序相）中的谱性质。该形式体系便于考虑在传统方法中作为多磁子束缚态（例如 Higgs 激发）出现的低能激发，因为在 BOT 中由独立的玻色子描述它们。在 $J_2=0$ 时，所得的磁子谱准确地描述了可用的实验数据。然而，计算所得的单磁子谱权重和横向动力学结构因子（DSF）在动量 ${\bf k}=(\pi,0)$ 附近未能定量重现实验结果。因此，我们不赞同实验和数值上在 ${\bf k}=(\pi,0)$ 附近观测到的激发连续谱源于 Higgs-磁子机制的猜想。随着 $J_2$ 增大，单磁子谱权重减小，高能自旋-0 和自旋-1 激发的谱下移。其中一个自旋-0 准粒子变得长寿命，其谱在布里渊区大部分区域于 $J_2\approx0.3J_1$ 处与磁子谱合并。我们预言，Higgs 激发和另一个自旋-0 准粒子在 $J_2\agt0.3J_1$ 时于 ${\bf k}=(\pi/2,\pi/2)$ 附近变得长寿命，并在纵向 DSF 中产生尖锐反常。