磁化且二聚化的自旋 -1/2 链中的磁振子与连续谱

我们考察了二聚化自旋 -1/2 链硝酸铜依赖于磁场的激发，其反铁磁二聚体内交换作用为 $J_1=0.44$ meV，交换交替参数为 $\alpha=J_2/J_1=0.24$。通过低温非弹性中子散射探测了三个不同磁化制度下的磁激发。在低场和高场下，分别存在三个和两个长寿命的类磁振子模式。模式的数量以及磁振子散射中依赖于波矢的能量与强度之间的反相关系反映了不同的基态：低场 $\mu_0H < \mu_0H_{c1} = 2.8$~T 下的单重态基态，以及高场 $\mu_0H > \mu_0H_{c2} = 4.2$~T 下的 $S_z=1/2$ 乘积态。在中间场制度下，$\hbar\omega\approx J_1$ 处的散射连续谱表明存在一种强关联无隙量子态，其中没有相干磁振子。