$S=1$ 易轴铁磁链中的多磁子动力学与热化
强关联电子
2022-03-03 v2 材料科学
量子气体
摘要
准粒子是为简化固体看似复杂的多体描述而构建的、具有物理动机的数学工具。对其动力学及它们之间有效相互作用本质的完整理解,可在微观层面提供关于真实材料性质的丰富信息。在这项工作中,我们探索了具有易轴局域各向异性的铁磁自旋-1 海森堡链中磁子准粒子的动力学与相互作用,该模型与近期关于 NiNbO 的太赫兹光学实验 [P. Chauhan et al., Phys. Rev. Lett. 124, 037203 (2020)] 以及超冷原子设置中的非平衡动力学 [W.C. Chung et al., Phys. Rev. Lett. 126, 163203 (2021)] 的解释相关。我们借助精确对角化和密度矩阵重整化群计算,并以具有物理动机的 Jastrow 波函数为支撑,构建了少数磁子云的性质图像。我们展示了磁子的结合能如何随其数量有效减小,并解释了该能量尺度如何与动力学磁化率测量直接相关。这一理解被用于预测超冷原子平台,其非常适于研究多磁子态的热化。我们利用基于矩阵乘积态的时间演化块消减算法模拟了这些链的非平衡动力学,并探索了回归与热化对磁子密度和易轴局域各向异性(其控制有效磁子相互作用的强度)的依赖性。我们观察到类似于多体量子疤痕报道的行为,并用在小各向异性极限下准确的解析近似加以解释。
引用
@article{arxiv.2107.09105,
title = {Multimagnon dynamics and thermalization in the $S=1$ easy-axis ferromagnetic chain},
author = {Prakash Sharma and Kyungmin Lee and Hitesh J. Changlani},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.09105},
year = {2022}
}
备注
18 pages, 10 figures. Typos fixed, references added, and referee comments addressed in v2. v2 closely matches the published version