XXZ量子海森堡链中的磁子-极化子形成

我们研究了磁子-极化子激发的形成以及磁子与晶格动力学之间不同时间尺度带来的后果。沿一维晶格的自旋-自旋相互作用由各向异性形式 XXZ 的海森堡 Hamiltonian 支配，其中每个自旋围绕其平衡位置具有振动自由度。通过将磁弹性耦合考虑为最近邻自旋间相对位移的线性函数，结果提供了一个实现磁子-极化子杂化态的原始框架。该态的特征在于底层激发之间的高度协作，其中磁子-极化子的行波或驻波形成取决于有效磁弹性耦合。系统性研究揭示了出现驻波磁子-极化子准粒子所必需的磁子-晶格相互作用临界量（$\chi_c$）。磁子与振动动力学的不同特征时间尺度揭示了两种 regime 之间的阈值，以及临界磁弹性相互作用的极限值，超过该值后磁子速度不再干扰能够诱导驻波 regime 的临界磁弹性耦合。