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三聚化自旋-1/2 链中的演生准粒子与场调谐 RIXS 谱

强关联电子 2025-05-30 v1

摘要

我们研究了自旋-1/2 三聚链 Cu3(P2O6OH)2\rm{Cu_3(P_2O_6OH)_2} 中的自旋翻转激发,该链具有 J1J_1-J1J_1-J2J_2 反铁磁交换基元且 J1<J2J_1 < J_2。利用密度矩阵重整化群 (DMRG) 模拟,我们证明了由共振非弹性 X 射线散射 (RIXS) 诱导的单自旋翻转过程产生了受底层三聚化周期性支配的演生无能隙模式,以及独特的高能激发。通过结合精确对角化和实空间重整化群 (RG) 技术,我们将这些特征归因于一三聚体和二三聚体激发产生的分数化自旋子和复合准粒子。此外,我们表明多自旋 RIXS 激发产生了单自旋翻转谱中不存在的复合模式的实验上可区分的谱特征。在场诱导的 1/3 磁化平台处,单自旋翻转 RIXS 谱随磁场演化,倾向于自旋极化的复合准粒子。这一趋势最终在平台之外形成自旋-1 激发的无能隙谱,为复合模式的场调谐玻色凝聚铺平了道路。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.23208,
  title  = {Emergent Quasiparticles \& Field-Tuned RIXS Spectra in a Trimerized Spin-1/2 Chain},
  author = {Subhajyoti Pal and Pradeep Thakur and Ashis Kumar Nandy and Anamitra Mukherjee},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.23208},
  year   = {2025}
}