相互作用系统中的模式层级

我们在理论上研究了高能下一维相互作用费米子，发现了激发谱权重的层级结构，并在实验上观察到了二级激发的证据。通过对无自旋费米子模型进行对角化，我们表明层级之间由 $\mathcal{R}^{2}/L^{2}$ 的幂次分隔，其中 $\mathcal{R}$ 是与相互作用相关的长度尺度，$L$ 是系统长度。第一级（最强）激发形成一个具有抛物线色散的模式，类似于重整化单粒子的色散。二级激发为第一级模式产生奇异的幂律线形，并在谱边缘产生多个幂律。我们测量了从/向 GaAs 异质结内形成的导线进行的动量分辨电子（带自旋费米子）隧穿，结果显示了第一级模式的抛物线色散以及在低能下具有显著相互作用强度的良好分辨的自旋 - 电荷分离。我们发现了类似于二级激发的结构，该结构在高动量下迅速消失。