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掺杂自旋链中自旋激发的数值研究

强关联电子 2019-05-08 v3

摘要

我们通过结合精确对角化与团簇微扰理论,研究了一维 Hubbard 模型及其降阶自旋哈密顿量中自旋激发的掺杂演化。在所有模型中,我们观察到电子(空穴)掺杂下自旋激发的硬化(软化),这让人联想到近期关于二维铜基材料实验中的现象。我们还发现,3-位点乃至更高阶项对于低能有效自旋模型在定量层面重现掺杂 Hubbard 系统的磁谱至关重要。为解释数值结果,我们进一步采用了强耦合 slave-boson 平均场理论。该平均场理论对动态自旋结构因子的整体紧支撑提供了直观理解,包括零能模的移动以及自旋激发带宽随掺杂的变化。我们的结果可作为未来对掺杂一维反铁磁 Mott 绝缘体的非弹性 X 射线或中子散射实验的预测性基准。

关键词

引用

@article{arxiv.1902.06311,
  title  = {Numerical Investigation of Spin Excitations in a Doped Spin Chain},
  author = {Ekaterina M. Pärschke and Yao Wang and Brian Moritz and Thomas P. Devereaux and Cheng-Chien Chen and Krzysztof Wohlfeld},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1902.06311},
  year   = {2019}
}

备注

12 pages, 6 figures