自旋梯中束缚畴壁的运动

自旋-$\frac{1}{2}$ 反铁磁海森堡链的元激发谱可以用一对自由传播的自旋子来描述。在类伊辛海森堡哈密顿量情形下，自旋子可解释为分隔简并基态的畴壁。在维度 $d>1$ 中，自旋子作为元激发的问题仍未解决。本文研究了两个自旋-$\frac{1}{2}$ 反铁磁梯模型，其中每条链由类伊辛海森堡哈密顿量描述。梯级交换相互作用在一个模型中假设为纯伊辛型，在另一个模型中假设为类伊辛海森堡型。通过微扰框架下的低能有效哈密顿量方法，我们表明自旋子耦合形成束缚对。在第一个模型中，由于有效哈密顿量中的四自旋环交换项，束缚对是退局域的。计算了相应的动态结构因子，发现其线形几乎对称，与一维情况形成对比。在第二个模型的情形下，自旋子束缚对通过在链间传播来降低其动能。所得结果与近期关于梯状材料的理论研究和实验观测一致。