由自旋长度涨落引起的磁性极性子

基于 $4d$ 和 $5d$ 过渡金属离子的Mott绝缘体中，由于自旋轨道相互作用起着关键作用，可呈现出各种形式的异常磁性。其中一个具体例子是含有 $d^4$ Ru$^{4+}$ 离子的反磁性Ca$_2$RuO$_4$。在该物质中，自旋轨道相互作用稳定了非磁性 $J=0$ 单极态作为离子基态，该基态通过交换相互作用与低能 $J=1$ 离子激发态发生动态混合。由于交换相互作用的足够强度，这些激发态凝聚，形成长程有序。 resulting 所致的有序时刻柔软且易于其有效长度的涨落。相应的幅值模式表现为显著的磁激发，补充了涉及时刻旋转的常规磁子。动机来自这种特殊的磁性有序形式以及特定的磁激发谱，我们研究了doped载流子传播的影响。为此，我们构建一个包含 $d^4$ 和 $d^5$ 程度的微观模型，并采用自洧谱Born近似来处理注入电子的传播。我们发现，电子表现出自由运动与极性子运动的组合，其中可移动载流子与伴随的磁激发云体强烈相互作用。值得注意的是，在后者情况下，占主导地位的激发是非凡的——幅值模式——而非贡献磁子。我们的软自旋情形大大与基于刚性时刻时刻的Heisenberg类磁体中讨论的自旋极性子形成鲜明对比。