双层反铁磁体中空穴的平衡与非平衡动力学
强关联电子
2022-11-09 v1
摘要
量子自旋晶格中电荷载流子的动力学是一个长期存在的基础性问题。近来，基于光晶格中原子的新一代量子模拟实验涌现，为该问题细致的空间与时间动力学提供了前所未有的洞察，补充了早前凝聚态实验的结果。聚焦于这些新实验可观测的量，我们在此探讨两个耦合反铁磁自旋晶格中可动空穴的平衡及非平衡动力学。利用自洽玻恩近似，我们计算了双层中空穴的谱性质，并提取了准粒子的能带，对应于在层交换下对称或反对称的磁极化子。由于反铁磁对称性，这两类极化子在特定动量处简并；我们进一步考察了基态极化子的动量如何依赖于层间耦合强度。初始创建于某一层中的空穴的长时间动力学表现为两层间以对称与反对称极化子间能量差为频率的振荡。我们最后证明，初始创建于给定格点上的空穴的扩张速度由极化子的弹道运动主导。此外，它非单调地依赖于层间耦合，并随着向无序态的量子相变临近而最终增大。
引用
@article{arxiv.2208.04653,
title = {Equilibrium and non-equilibrium dynamics of a hole in a bilayer antiferromagnet},
author = {Jens H. Nyhegn and Kristian K. Nielsen and Georg M. Bruun},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.04653},
year = {2022}
}