二维 S=1/2 三聚化海森堡模型中的磁振子、双粒子激发和四粒子激发
强关联电子
2024-09-11 v2
摘要
我们结合随机级数展开量子蒙特卡洛 (SSE QMC) 和随机解析延拓方法 (SAC)，并辅以团簇微扰理论 (CPT)，研究了四种不同二维晶格上具有三聚内相互作用 和三聚间相互作用 的三聚化海森堡模型的磁激发。当 较小时，这些模型表现出类准粒子激发，其特征为低能磁振子、中能双粒子激发 (doublons) 和高能四粒子激发 (quartons)。低能磁振子与磁基态相关，可用有效块自旋模型和原始自旋模型的线性自旋波理论 (LSWT) 描述。双粒子激发和四粒子激发源于三聚体内部具有不同能级的相应激发，当交换相互作用比值 较小时，可用微扰理论进行有效分析。在此小 区域，我们观察到磁振子谱与高能谱之间存在明显分离。然而，随着 增大，这三类谱逐渐合并为磁振子模或连续谱。尽管如此，由于显著的量子涨落，LSWT 无法对高能激发带提供定量描述。值得注意的是，在共线 II 型和三聚化六边形晶格中，单磁振子谱上方出现了宽阔的连续谱，这源于链间稀疏连接导致的准一维物理特性。我们对这些二维三聚体的数值分析为具有三聚化晶格的二维磁性材料的非弹性中子散射 (INS) 谱提供了有价值的理论预测和解释。
引用
@article{arxiv.2401.00376,
title = {Magnon, doublon and quarton excitations in 2D S=1/2 trimerized Heisenberg models},
author = {Yue-Yue Chang and Jun-Qing Cheng and Hui Shao and Dao-Xin Yao and Han-Qing Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.00376},
year = {2024}
}