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在费米- Hubbard模型中观测磁子-极子

量子气体 2026-03-24 v1 强关联电子 原子物理 量子物理

摘要

磁激发与它inerant电荷载子之间的相互作用是强相关电子系统中常见的现象。在磁序相的附近,itinerant准粒子与磁激发之间的强相互作用可以导致两者的显著重整。关键理论问题是理解磁子准粒子——即集体自旋激发——在掺杂磁绝缘体上的重整。本文报告了一种新型准粒子的观测,这种准粒子源于磁子与掺杂空穴相互作用形成的包裹,即磁子-费米极子。通过在掺杂、自旋偏斜的带绝缘体中利用受控动量的拉曼激发,我们对磁子-极子的光谱特性进行了表征。在强相互作用的未掺杂系统中,光激发产生磁子,其属性由自旋波理论准确描述。我们测量了随着从该极限移动以产生磁子-极子的光激发谱的演变,这些磁子因电荷激发的包裹而被重整。我们观察到随着掺杂而发生的极子能量位移,这种位移对注入动量强烈依赖,伴随着在探测能窗内的光谱权重减小。我们预期这里引入的技术——类似于非弹性中子散射——将为原子量子模拟器提供对强相关相中各种激发态动力学的访问。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.06757,
  title  = {Observation of Magnon-Polarons in the Fermi-Hubbard Model},
  author = {Max L. Prichard and Zengli Ba and Ivan Morera and Benjamin M. Spar and David A. Huse and Eugene Demler and Waseem S. Bakr},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.06757},
  year   = {2026}
}

备注

15 pages, 10 figures