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二维反铁磁体中的希格斯模式及其衰变

强关联电子 2017-08-02 v1

摘要

粒子物理中希格斯玻色子的凝聚态类比有助于深入了解其在不同对称性和维度下的行为。希格斯模式的证据已在许多不同环境中被报道,包括超冷原子气体、无序超导体和二聚化量子磁体。然而,由于缺少耦合到直接实验探针的合适材料体系,希格斯模式的衰变过程(在粒子物理中极为重要)尚未在凝聚态中得到研究。对这些过程的定量理解对于低维系统尤其重要,因为在低维系统中希格斯模式迅速衰变并对大多数实验探针难以捉摸。在此,我们利用自旋极化非弹性中子散射发现并研究了二维反铁磁体中的希格斯模式。我们的Ca2_2RuO4_4的自旋波谱直接揭示了一个定义良好的、色散的希格斯模式,该模式在反铁磁有序波矢处迅速衰变为横向戈德斯通模式。通过对倒易空间中横向模式的完整映射,我们唯一地确定了最小模型哈密顿量并描述了衰变过程。因此我们建立了一个研究希格斯模式动力学的新型凝聚态平台。

关键词

引用

@article{arxiv.1705.00222,
  title  = {Higgs mode and its decay in a two dimensional antiferromagnet},
  author = {A. Jain and M. Krautloher and J. Porras and G. H. Ryu and D. P. Chen and D. L. Abernathy and J. T. Park and A. Ivanov and J. Chaloupka and G. Khaliullin and B. Keimer and B. J. Kim},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1705.00222},
  year   = {2017}
}

备注

original submitted version, Nature Physics (2017). arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:1510.07011