自旋梯系统中的磁热输运

我们研究了一个自旋1/2梯子（具有低交换耦合 $J\ll\Theta_D$）在强磁场 $B$ 下的磁热导率的理论模型。我们的热输运理论考虑了自旋子与一维晶格中晶格声子模式耦合的贡献。我们将梯子哈密顿量映射到较弱有效场 $B_{eff}=B-B_{0}$ 下的XXZ自旋链，其中 $B_{0}=(B_{c1}+B_{c2})/2$ 对应于自旋子带的半填充。这为自旋子激发及其与声子的耦合提供了低能理论。声学纵声子与自旋子的耦合导致自旋子和声子的杂化，并增强了声子在自旋子上的 $B$ 依赖散射。使用记忆矩阵方法，我们表明几种散射机制（即：Umklapp散射、无序和声子-自旋子碰撞）之间的相互作用主导了热流的弛豫。这产生的磁热效应与自旋1/2梯子化合物 ${\rm Br_4(C_5H_{12}N)_2}$ (BPCB) 的热导率测量结果定性一致。